Escreva as reações e os mecanismos do benzaldeído reagindo com as substâncias dos itens abaixo:
d) \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{5} \mathrm{MgBr}, depois \mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}
Passo 1
O enunciado pede: escrever as reações e os mecanismos quando o benzaldeído reage primeiro com \mathrm{C_6H_5MgBr} e, em seguida, com \mathrm{H_3O^+}. As informações dadas são:
Reagente orgânico: o benzaldeído, \mathrm{C_6H_5CHO}.
Reagente organometálico: o fenilmagnesio brometo, \mathrm{C_6H_5MgBr} (Grignard).
Tratamento final ácido: \mathrm{H_3O^+} (workup ácido).
A tarefa é mostrar a sequência de reações e explicar passo a passo o mecanismo que leva ao produto final.
Passo 2
Entendendo os reagentes (mini-aula):
\mathrm{C_6H_5MgBr} é um reagente de Grignard. Ele é melhor pensado como um equivalente nucleofílico do ânion fenil, isto é, uma espécie que ataca centros eletrofílicos de carbono. Escrevemos informalmente como \mathrm{Ph^-} ligado a \mathrm{MgBr^+}, onde \mathrm{Ph}=\mathrm{C_6H_5}.
Grignards são muito sensíveis a prótons: se houver água ou solvente protico, o reagente será prontamente protonado, gerando benzene (lado indesejado). Por isso a reação deve ocorrer em éter anidro, sem água.
O benzaldeído, \mathrm{C_6H_5CHO}, tem um grupo carbonila \mathrm{C=O}. O carbono carbonílico é eletrófilo (deficiente em elétrons) e é o sítio que será atacado pelo nucleófilo \mathrm{Ph^-}.
Passo 3
Ataque nucleofílico na carbonila (mecanismo, etapa fundamental):
O nucleófilo derivado do Grignard, \mathrm{Ph^-}, ataca o carbono da carbonila do benzaldeído. Ao mesmo tempo, os elétrons da ligação \mathrm{C=O} deslocam-se para o oxigênio, formando um íon alcóxido.
Em linguagem de setas de mecânica eletrônica: seta do par de elétrons do ligante fenil (o equivalente \mathrm{Ph^-}) para o carbono carbonílico; seta dos elétrons da dupla ligação \mathrm{C=O} para o oxigênio.
Escrevendo a etapa como equação (condições: éter anidro):
\mathrm{C_6H_5CHO} + \mathrm{C_6H_5MgBr} \xrightarrow{\text{éther, anidro}} \text{intermediário alcóxido ligado a MgBr}
O intermediário pode ser representado por:
\mathrm{(C_6H_5)_2C\!H\!-\!O^- \cdot MgBr^+}
que mostra o carbono central ligado a dois anéis fenila e um hidrogênio, com o oxigênio tendo carga negativa coordenada ao \mathrm{MgBr^+}. Outro modo de escrever é:
\mathrm{C_6H_5CH(OMgBr)C_6H_5}
que destaca a coordenação do magnésio ao oxigênio.
Passo 4
O que acontece no workup ácido (\mathrm{H_3O^+}):
Na etapa de protonação com \mathrm{H_3O^+} (ou simplesmente água ácida), o alcóxido é protonado, transformando-se no álcool correspondente.
A protonação ocorre porque o oxigênio com carga negativa tem alto afinidade por prótons; o ácido fornece um próton e neutraliza a carga, liberando também uma espécie de magnésio inorgânica (sais de magnésio).
Outros pontos importantes (dicas de prova e armadilhas):
Não esqueça: realizar a etapa com o Grignard exige solvente anidro — se houver água o reagente é destruído e você obtém \mathrm{C_6H_6} (benzene) como subproduto.
Produto esperado: um álcool secundário (carbono com dois grupos \mathrm{C_6H_5} e um \mathrm{OH}), não um álcool primário nem um álcool terciário.
Nomenclatura comum do produto: diphenylcarbinol, benzhidrol ou diphenylmethanol; fórmula estrutural \mathrm{C_6H_5CH(OH)C_6H_5}.