Escreva fórmulas estruturais para todos os produtos que podem ser obtidos quando cada um dos haletos de alquila vistos a seguir é aquecido com etóxido de sódio em etanol. Quando houver mais de um produto, você deverá indicar qual será o produto principal e qual(is) será(ão) o(s) produto(s) minoritário(s).
Você pode desprezar o isomerismo cis-trans dos produtos ao responder esta pergunta.
Passo 1
O que o enunciado dá e pede:
- Substrato (fornecido como SMILES): , que corresponde à molécula
. - Reagente e condições: etóxido de sódio em etanol (NaOEt/EtOH), aquecimento.
- Pedido: escrever as fórmulas estruturais de todos os produtos possíveis quando cada haleto de alquila é aquecido com NaOEt/EtOH; quando houver mais de um produto, indicar qual é principal e quais são minoritários.
- Observação importante: desconsiderar isomerismo cis-trans.
Passo 2
Identificando o comportamento do reagente (sem ainda resolver):
- NaOEt em EtOH é uma base forte e também um nucleófilo moderado (etóxido).
- Em haletos de alquila, dois caminhos comuns competem: substituição nucleofílica (SN2 ou SN1) e eliminação (E2 ou E1).
- Para decidir quais caminhos são relevantes temos que olhar para o substrato: tipo do carbono que contém o halogênio e a presença de hidrogênios beta.
Passo 3
Descrevendo a estrutura do substrato e localizando alfa e betas:
- Escrevo a molécula dada de forma condensada para visualizar melhor:
. - O carbono que leva o bromo é o carbono alfa:
(vou chamá-lo de C ). - Os carbonos adjacentes a C
são os carbonos beta. Aqui eles são: - à esquerda: o grupo
(tem hidrogênios disponíveis). - à direita: o carbono quaternário
(não tem hidrogênios; é um carbono sem hidrogênio ligado).
- à esquerda: o grupo
- Conclusão importante: o único carbono beta que possui hidrogênios é o carbono metil à esquerda. O carbono à direita não tem hidrogênios, portanto não pode dar Hβ para formar uma dupla C=C com C
.
Passo 4
Previsão do caminho mais provável (mecanismo) e por quê:
- Temos um haleto secundário (C
é secundário) ligado a um grupo volumoso (tert‑butil). A esterérica no entorno dificulta bastante um ataque SN2 no C . - NaOEt é uma base forte; com aquecimento a eliminação via E2 costuma ser favorecida sobre a substituição SN2 em substratos secundários congestedos.
- E2 requer um hidrogênio beta; já vimos que existe apenas o hidrogênio no metil à esquerda. Assim, a eliminação E2 é possível e levará a uma única posição de dupla ligação (entre o carbono metil à esquerda e C
).
Passo 5
Construindo o produto principal (E2) passo a passo e explicando a estrutura:
- E2 é um processo concertado: o etóxido abstrói o Hβ do carbono metil (à esquerda), ao mesmo tempo o Br sai de C
, formando a ligação dupla entre esses dois carbonos. - Como o carbono à direita (o que é parte do grupo
) não tem hidrogênios, não há possibilidade de formar uma dupla envolvendo esse carbono. - Portanto existe somente um produto de eliminação possível: a dupla fica entre o metil à esquerda e o C
. - Escrevendo a estrutura do produto principal de forma condensada:
(lê-se: um alceno em que o carbono no centro da dupla está ligado a um grupo tert‑butil).
Passo 6
Possíveis produtos minoritários e justificativas:
- Substituição nucleofílica (SN2) por etóxido/etanol daria o éter correspondente: o grupo OEt substitui o Br, produzindo
(éter secundário). Este produto é plausível, mas será minoritário devido à forte tendência à eliminação (base forte + aquecimento) e ao impedimento estérico que reduz a velocidade de SN2. - Também pode existir pequena fração por via SN1/E1 (solvente protíco, aquecimento) levando ao mesmo éter por captura do carbocátion por EtOH; porém o carbocátion secundário aqui não é muito estabilizado e rearranjo para algo mais estável não é viável porque o carbono vizinho é quaternário (sem H para migração). Portanto essas vias (SN1/E1) são minoritárias.
- Não há outros alcenos regioisoméricos possíveis porque o único Hβ está no metil à esquerda; logo só existe uma posição para a dupla.
Passo 7
Resumo final didático e encorajador:
- Em prova: identifique alfa e betas, verifique se os carbonos beta têm H; quando houver apenas um conjunto de Hβ, só há uma posição para eliminação.
- Lembre: NaOEt/EtOH com aquecimento → favorece E2 (produto de eliminação principal). Substituição por OEt é possível, mas será minoritária quando a eliminação for favorecida e/ou o substrato for estérico.
- Não se assuste: para este substrato a observação chave é “o carbono adjacente à direita é quaternário (sem H), então só resta o H do metil à esquerda” — daí sai um único alceno maioritário.
Resposta
Maioritário:
Minoritário(s):
Minoritário(s):