Questão:
(a) Indique o reagente redutor necessário para reduzir completamente o éster.
(b) Indique o álcool principal formado.
(c) Indique o subproduto alcoólico secundário.
Passo 1
O enunciado dá o éster \mathrm{CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOCH_{2}CH_{3}} (butanoato de etila) e pede três coisas:
(a) o reagente redutor que reduz completamente o éster;
(b) o álcool principal formado;
(c) o subproduto alcoólico (o outro álcool formado).
Anotei também que “reduzir completamente” significa levar o grupo éster até álcoois (não parar em aldeído).
Passo 2
Por que nem todo redutor serve?
O redutor comum \mathrm{NaBH_{4}} normalmente NÃO reduz ésteres (ele reduz aldeídos e cetonas com facilidade, mas é ineficiente com ésteres).
O redutor seletivo \mathrm{DIBAL\!-\!H} pode reduzir um éster até aldeído se usado em baixa temperatura e quantidade controlada, mas NÃO reduz “completamente” até álcool a menos que seja usado em excesso e condições diferentes.
O redutor clássico que reduz um éster completamente até álcoois é \mathrm{LiAlH_{4}} (hidreto de lítio e alumínio). Por isso a escolha: \mathrm{LiAlH_{4}} em solvente anidro (por exemplo éter dietílico ou THF) seguido de hidrólise (adição controlada de \mathrm{H_{2}O} ou \mathrm{H_{3}O^{+}} no trabalho) fornece os álcoois.
Passo 3
Vou explicar mecanisticamente, passo a passo e de forma simples, o que acontece quando o éster encontra \mathrm{LiAlH_{4}}:
Uma unidade de hidrureto \mathrm{H^{-}} ataca o carbono carbonílico do éster, formando um intermediário tetraédrico (um alcóxido ligado ao grupo \mathrm{OR'}).
Esse intermediário pode se recombinar, expulsando o grupo alcóxido \mathrm{R'O^{-}} e gerando um aldeído (isto é, o éster é convertido em aldeído + alcóxido).
O aldeído formado é muito reativo e é imediatamente reduzido por mais hidrureto (\mathrm{H^{-}}) do \mathrm{LiAlH_{4}}, formando o alcóxido correspondente ao álcool primário.
Na etapa de trabalho (hidrólise com água/ácido), os alcóxidos são protonados e viram álcoois. O alcóxido expulso originalmente vira o álcool correspondente após protonação.
Isso significa, em palavras simples: o fragmento acila \mathrm{R-CO-} vira o álcool primário \mathrm{R-CH_{2}OH} e o fragmento alcoxi \mathrm{-OR'} vira o álcool \mathrm{R'OH}.
Passo 4
Aplicando ao nosso éster \mathrm{CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOCH_{2}CH_{3}}:
O fragmento acila \mathrm{CH_{3}CH_{2}CH_{2}CO-} (butanoyl) será reduzido até o álcool primário correspondente com adição de um hidrogênio ao carbono carbonílico, dando \mathrm{CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH} — que é o 1-butanol. Esse é o álcool “principal” que o enunciado quer (o que provém da parte acila do éster).
Passo 5
O grupo alcoxi \mathrm{-OCH_{2}CH_{3}} (etóxi) que sai como alcóxido será protonado no trabalho dando \mathrm{CH_{3}CH_{2}OH}, que é o etanol. Esse é o subproduto alcoólico (o outro álcool formado).
Passo 6
A equação global (mostrando a transformação em termos de fórmulas e equivalentes de hidreto) pode ser escrita de modo simples assim:
Observações práticas importantes para a prova e para o laboratório:
Use \mathrm{LiAlH_{4}} em meio anidro (ex.: \mathrm{Et_{2}O} ou \mathrm{THF}); após a reação, faça hidrólise CONTROLADA (adição lenta de água ou solução ácida diluída) para protonar os alcóxidos.
Tenha cuidado: \mathrm{LiAlH_{4}} reage violentamente com água; a adição de água deve ser feita lentamente e com resfriamento.
Passo 7
Resumo pedagógico curtinho para gravar: “Éster + \mathrm{LiAlH_{4}} → álcool do fragmento acila (principal) + álcool do fragmento alcoxi (subproduto)”. Você consegue lembrar assim na prova: se pedir redução completa de éster, escreva \mathrm{LiAlH_{4}}, mostre os dois álcoois e indique o trabalho (hidrólise).
Resposta
(a) \mathrm{LiAlH_{4}} (em meio anidro, seguido de hidrólise com \mathrm{H_{2}O}/\mathrm{H_{3}O^{+}})
(b) \mathrm{CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH} (1-butanol)
(c) \mathrm{CH_{3}CH_{2}OH} (etanol)