Dentre os cinco álcoois listados a seguir, um não pode ser obtido via redução de compostos carbonílicos com NaBH4. Indique qual é este álcool e explique por que ele não pode ser obtido através desta estratégia.
a) 1-butanol
b) 2-butanol
c) 2-metil-2-butanol
d) álcool benzílico
e) metanol
a) 1-butanol
b) 2-butanol
c) 2-metil-2-butanol
d) álcool benzílico
e) metanol
Passo 1
O enunciado pede que eu identifique, entre cinco álcoois listados, qual deles não pode ser obtido por redução de compostos carbonílicos usando
, e que eu explique por que esse álcool não pode ser obtido por essa estratégia. Informações relevantes do enunciado:
- Reagente de redução:
. - Álcoois candidatos:
a) 1-butanol
b) 2-butanol
c) 2-metil-2-butanol
d) álcool benzílico
e) metanol - Pergunta: qual desses não pode ser obtido por redução de um composto carbonílico com
e por quê.
Passo 2
Conceito básico (aula rápida e prática): o que faz o
e como reage com carbonilas.
- O
é uma fonte de hidrureto ( ), ou seja, um doador de “hidreto” que ataca o carbono eletrofílico da função carbonila (C=O). - Mecanismo esquemático e o que isso produz:
- O hidrureto ataca o carbono da carbonila, transformando o carbono sp^2 (C=O) em carbono sp^3 ligado a um hidrogênio e formando um alcóxido.
- Depois ocorre protonação (p. ex. pelo solvente), gerando o álcool.
- Consequência prática importantíssima:
- Se a carbonila é um aldeído (
), a redução com dá um álcool primário ( ). - Se a carbonila é uma cetona (
), a redução com dá um álcool secundário ( ).
- Se a carbonila é um aldeído (
- Ponto-chave para o problema: a adição de
ao carbono carbonílico só acrescenta hidrogênio, não substitui por um grupo orgânico. Portanto a redução direta de uma carbonila por nunca gera um carbono que passe a ter três substituintes carbonados (ou seja, não gera, via simples redução, álcoois terciários cuja formação exigiria adicionar um grupo orgânico ao carbono carbonílico).
Passo 3
Aplicando isso aos candidatos — vou indicar para cada álcool um precursor carbonílico plausível e dizer se
faria a transformação.
- a) 1-butanol: pode ser obtido reduzindo-se o aldeído butanal
com , que dá . Conclusão: possível com . - b) 2-butanol: pode ser obtido reduzindo-se a cetona 2-butanona (metil-etil-cetona)
com , que dá . Conclusão: possível com . - d) álcool benzílico: é
e pode ser obtido por redução do aldeído benzaldeído com . Conclusão: possível com . - e) metanol: pode ser obtido por redução da formaldeído
com , que dá . Conclusão: possível com .
Passo 4
Análise do caso c) 2-metil-2-butanol com detalhe didático.
- Estrutura do álcool: o carbono que porta o OH em 2-metil-2-butanol é terciário; esse carbono está ligado a três grupos carbonados (por exemplo, etil e dois metil) e a um OH.
- Para obter esse carbono terciário por redução direta, o carbono correspondente no precursor teria que ser uma carbonila ligada a três grupos carbonados. Mas uma carbonila (aldeído ou cetona) só pode estar ligada a no máximo dois grupos carbonados (no caso de cetona) porque ela já tem dupla ligação ao oxigênio — geometricamente/valentemente não existe uma “cetona com carbono ligado a três carbonos”.
- Portanto, a redução direta por hidrureto (
) de uma carbonila só pode acrescentar um hidrogênio naquele carbono e transformar uma aldeído em álcool primário ou uma cetona em álcool secundário. Nunca transforma um carbono carbonílico em um carbono ligado a três carbonos (ternário) + OH — ou seja, não gera um álcool terciário como produto direto. - Conclusão lógica: não existe um precursor carbonílico simples que, ao ser reduzido com
, dê o álcool terciário 2-metil-2-butanol.
Passo 5
Esclarecimento final e alternativa de síntese (útil pra prova):
- Por que isso é intuitivo:
fornece apenas . Para formar um álcool terciário a partir de uma carbonila seria preciso acrescentar um grupo orgânico (por exemplo, um grupo metil) ao carbono carbonílico — isto é uma reação de adição de nucleófilo organometálico (como reagente de Grignard ou organolitio), não uma simples redução com hidrureto. Exemplo prático: 2-metil-2-butanol pode ser obtido pela adição de (na prática via , metilmagnesiano) sobre 2-butanona, seguida de protonação; mas isso não é redução por . - Em resumo:
é seletivo para transformar carbonilas em álcoois primários (aldeídos) ou secundários (cetonas), não em álcoois terciários.
Resposta
c) 2-metil-2-butanol