Escreva as fórmulas estruturais de todos os alquenos que seriam obtidos quando cada um dos haletos de alquila abaixo for aquecido com ter-butóxido de potássio. Quando a reação produzir mais de um composto, indique qual o principal, justificando (não leve em conta isomeria cis-trans neste problema).
(b) 4-bromo-2,2-dimetilbutano
(b) 4-bromo-2,2-dimetilbutano
Passo 1
O enunciado pede: “Escreva as fórmulas estruturais de todos os alquenos que seriam obtidos quando cada um dos haletos de alquila abaixo for aquecido com ter-butóxido de potássio. (b) 4-bromo-2,2-dimetilbutano”.
Informações dadas: haleto de alquila = -bromo-
-dimetilbutano; reagente = ter-butóxido de potássio (base forte e volumosa), aquecimento (favorece eliminação). Não considerar isomeria cis–trans.
Informações dadas: haleto de alquila =
Passo 2
Vamos escrever claramente a estrutura do substrato a partir do nome. A cadeia principal tem quatro carbonos numerados
a
. No carbono
há dois metilos (ou seja,
é um carbono ligado a quatro carbonos, sem hidrogênios). No carbono
está o bromo. A fórmula condensada/estrutural fica:
É importante visualizar quem é o carbono com o grupo saindo (carbono ligado ao Br) e quais carbonos adjacentes têm hidrogênios capazes de ser removidos na eliminação.
Passo 3
Breve aula sobre o mecanismo que entra em jogo (para saber como resolver na prova): quando você tem uma base forte e um haleto primário/secundário/térciário, a reação de eliminação mais comum é a
(eliminação bimolecular) — especialmente com uma base forte como o ter-butóxido. No mecanismo
:
- A base abstrace um hidrogênio
(hidrogênio ligado a um carbono adjacente ao carbono que tem o grupo que sai). - Simultaneamente o grupo saindo (aqui Br–) se vai; a ligação C–H vira ligação dupla C=C.
Regras práticas que uso na prova: - Identificar o carbono que tem o grupo saindo (carbono
) e os carbonos adjacentes ( ) que possuam hidrogênios. - Cada hidrogênio
que a base pode arrancar corresponde a uma possível posição de dupla ligação (um isômero posicional). - Base volumosa (como
) tende a favorecer o produto menos substituído (regra de Hofmann) em alguns substratos, mas só quando há concorrência entre alkenos de diferentes graus de substituição.
Passo 4
Aplicando ao nosso substrato: o carbono que tem o bromo é o
. Os carbonos adjacentes (carbonos
) a
são apenas o
(porque
é terminal). Vamos analisar hidrogênios nos possíveis
:
-
é , tem hidrogênios disponíveis para eliminação. -
não é adjacente a (ficaria a duas ligações) e, além disso, é (carbono quaternário) — não tem hidrogênios para serem removidos.
Conclusão importante: há apenas um tipo de carbonocom hidrogênios removíveis: . Portanto só há uma posição possível para formar a dupla ligação sem rearranjo.
Passo 5
Fazendo a eliminação
: o ter-butóxido abstrace um H de
e o Br sai de
ao mesmo tempo. A dupla fica entre
e
. A estrutura do produto é:
Essa é a única fórmula estrutural posicional possível a partir da eliminação direta (sem rearranjo). O nome IUPAC desse alqueno é
-dimetil-1-buteno.
Passo 6
Região/regioselectividade e justificativa do produto principal: como só existe um carbono
com hidrogênios (o
), só se forma um alqueno constitucional. A discussão sobre Zaitsev vs Hofmann não afeta aqui porque não há concorrência entre possíveis posições da dupla (não há outro
com H). Portanto o produto isolado e principal é o mostrado acima. Se houvesse concorrência, lembrar que
tende a favorecer o produto menos substituído (Hofmann) por ser base volumosa — mas aqui isso não entra em jogo.