Desenhe a estrutura do(s) produto(s) que seria(m) formado(s) a partir da reação do ácido graxo insaturado palmitoleico com cada uma das seguintes condições:
HBr

Passo 1

O que o enunciado pede e os dados que temos (sem resolver ainda).
  • Quer-se desenhar o(s) produto(s) formados pela reação do ácido graxo insaturado palmitoleico com HBr.
  • Vou usar a estrutura e numeração do ácido palmitoleico: este é o ácido monoinsaturado de 16 carbonos com dupla ligação cis entre os carbonos \mathrm{C}_9 e \mathrm{C}_{10}. O nome sistemático é ácido hexadec-9-enoico (mais comumente escrito como ácido palmitoleico, cis- \Delta 9).
  • A fórmula condensada, contando o carbono do grupamento carboxila como \mathrm{C}_1, é:
    HOOC– (\mathrm{CH}_2)_7–CH=CH– (\mathrm{CH}_2)_5–CH _3,
    onde a dupla ligação está entre \mathrm{C}_9 e \mathrm{C}_{10}.
  • O reagente é HBr simples (o enunciado não menciona peróxidos nem outras condições).

Passo 2

Conceitos e mecanismo relevantes (aula rápida e prática).
  • Adição de HBr a uma ligação dupla normalmente segue um mecanismo iônico em duas etapas: (1) protonação da dupla ligação (o par de elétrons da π‑ligação ataca um próton), gerando um carbocátion; (2) ataque do nucleófilo brometo \mathrm{Br}^- ao carbocátion formado.
  • Regra prática: Markovnikov — o próton adiciona de modo que o carbocátion formado seja o mais estável possível (terciário > secundário > primário), porque o carbocátion é o intermediário determinante da regiocidade.
  • Observação importante: se HBr for usado na presença de peróxidos, o mecanismo pode seguir via radical e dar adição anti‑Markovnikov (Br no carbono menos substituído). Aqui, como peróxidos não foram mencionados, assumimos mecanismo iônico (Markovnikov).
  • Carbocátion em posição interna: quando a dupla é interna (aqui entre \mathrm{C}_9 e \mathrm{C}_{10}), existem duas possibilidades de protonação:
    • protonar \mathrm{C}_9 → carbocátion em \mathrm{C}_{10};
    • protonar \mathrm{C}_{10} → carbocátion em \mathrm{C}_9.
      Comparar estabilidade desses carbocátions decide a regiomerização preferida.

Passo 3

Aplicando ao palmitoleico: que carbocátion é mais estável?
  • Os dois carbonos da dupla ( \mathrm{C}_9 e \mathrm{C}_{10}) são, à primeira vista, secundários (cada um ligado a dois grupos alcila). Mas não são quimicamente idênticos: \mathrm{C}_9 está mais próximo ao grupo carboxila (cadeia que leva ao COOH), enquanto \mathrm{C}_{10} está no lado da extremidade metila.
  • O grupo carboxila tem efeito indutor retira‑elétrons (efeito -I) e desestabiliza um carbocátion que esteja mais próximo dela. Assim, um carbocátion localizado em \mathrm{C}_9 (próximo ao COOH) será relativamente menos estável do que um carbocátion em \mathrm{C}_{10} (mais afastado do COOH).
  • Portanto, a protonação que gera o carbocátion em \mathrm{C}_{10} é energeticamente favorecida. Essa protonação corresponde à adição do próton em \mathrm{C}_9, com o carbocátion finalizando em \mathrm{C}_{10}.

Passo 4

Consequência prática da etapa nucleofílica (onde o Br vai ficar).
  • Depois da protonação que forma o carbocátion em \mathrm{C}_{10}, o brometo \mathrm{Br}^- atacará esse carbocátion e se ligará ao \mathrm{C}_{10}.
  • O produto principal (via mecanismo iônico Markovnikov) terá, portanto, o bromo no carbono \mathrm{C}_{10} e o hidrogênio adicionado em \mathrm{C}_9.
  • Em termos de estrutura condensada, a dupla entre \mathrm{C}_9 \mathrm{C}_{10} some e surge:
    HOOC– (\mathrm{CH}_2)_7–CH(H)–CH(Br)– (\mathrm{CH}_2)_5–CH _3.
  • Observação sobre estereoquímica: ambos \mathrm{C}_9 e \mathrm{C}_{10} tornam‑se centros estereogênicos (cada um passa a ser um carbono sp^3 ligado a quatro substituintes diferentes). O carbocátion é planar e o ataque de \mathrm{Br}^- pode ocorrer por ambos os faces; além disso, a adição do H também pode ocorrer por ambas as faces na etapa de protonação. Assim, espera‑se uma mistura de diastereômeros (cada diastereômero estará presente como mistura racêmica de enantiômeros). Em resumo: produto principal = mistura racêmica de diastereômeros vicinais (bromo e hidrogênio vicinais).
  • Produto secundário: embora menos favorecida, pode ocorrer protonação que gera carbocátion em \mathrm{C}_9 e ataque de \mathrm{Br}^- em \mathrm{C}_9. Isso daria o isômero com bromo em \mathrm{C}_9 (adicionalmente também com mistura estereoquímica). Porém, por razões de estabilidade do carbocátion, esse será produto minoritário (a não ser que as condições experimentais invertam o mecanismo).

Passo 5

Escrevendo nomes e fórmulas dos produtos (como desenhar sem figura).
  • Produto principal (Markovnikov, major): bromo no carbono \mathrm{C}_{10}.
    • Nome: ácido 10‑bromohexadecanoico (ácido 10‑bromo‑hexadecanoico).
    • Fórmula condensada: HOOC– (\mathrm{CH}_2)_7–CH(H)–CH(Br)– (\mathrm{CH}_2)_5–CH _3.
    • Estereoquímica: mistura de diastereômeros racêmicos (vários estereoisômeros vicinais).
  • Produto minoritário (possível, menos favorecido): bromo em \mathrm{C}_9 (região invertida).
    • Nome: ácido 9‑bromohexadecanoico.
    • Fórmula condensada: HOOC– (\mathrm{CH}_2)_7–CH(Br)–CH(H)– (\mathrm{CH}_2)_5–CH _3.
    • Também como mistura estereoquímica.

Resposta

Ácido 10‑bromohexadecanoico (produto principal, mistura racêmica de diastereômeros)
Ácido 9‑bromohexadecanoico (produto minoritário, mistura racêmica de diastereômeros)

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