Escreva as reações e os mecanismos do benzaldeído reagindo com as substâncias dos itens abaixo:
a) 1)
; 2)
a) 1)
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva as reações e os mecanismos quando o benzaldeído reage com (1)
seguido de (2)
. Informações dadas e o que é solicitado:
- Substrato: benzaldeído, que posso representar por
. - Reagentes: primeiro
(borohidreto de sódio), depois acidificação com (work-up ácido). - Pergunta: escrever a reação (reagentes → produto) e descrever o mecanismo passo a passo. Nada mais é fornecido nem pedido além disso.
Passo 2
O que é importante saber antes de começar o mecanismo (pequena “aula” conceitual):
- O grupo carbonila
é polar: o oxigênio é mais eletronegativo e atrai elétrons, então o carbono fica parcialmente positivo ( ) e o oxigênio parcialmente negativo ( ). Isso torna o carbono carbonílico eletrofílico (aceita nucleófilos). -
é uma fonte de hidrureto ( ), ou seja, age como nucleófilo fornecendo íons hidreto que atacam carbonilas. é um agente redutor relativamente suave: reduz aldeídos e cetonas à álcoois primários/secundários, normalmente sem reduzir ésteres ou ácidos sob condições brandas. - Mecanismo geral para redução de uma carbonila por hidrureto: (i) ataque nucleofílico do
ao carbono carbonílico, fazendo o par da ir para o oxigênio e formar um alcóxido; (ii) protonação do alcóxido na etapa de trabalho (acidificação) para formar o álcool.
Vou agora aplicar isso ao benzaldeído passo a passo.
Passo 3
Etapa 1 do mecanismo — ataque do hidrureto:
- Represento o reagente e o doador de hidrureto:
e o ânion borohidreto (associado ao contra-íon ). - O átomo de hidreto (
) do ataca o carbono carbonílico do . Ao mesmo tempo, os elétrons da ligação dupla “sobem” para o oxigênio, gerando um íon alcóxido. Em forma de equação estilizada:
- Em palavras: o hidrureto adiciona-se ao carbono, quebrando a dupla ligação C=O e formando um oxigênio com carga negativa (alcóxido). No desenho por setas (curved arrows) no papel de prova, desenhe uma seta do par ligaçãodo H– (em
) para o carbono carbonílico, e outra seta do vínculo da para o oxigênio.
Passo 4
Espécie formada e relação com o borato:
- O alcóxido formado pode existir como o íon
associado a , ou pode coordenar ao boro formando um complexo tipo — na prática obtém-se uma espécie onde o oxigênio está “ligado” ao boro ou há intercâmbio com . O detalhe fundamental para o exame é reconhecer que temos um alcóxido (oxigênio com carga negativa) imediatamente após o ataque do hidrureto. - Uma representação global que mostra a presença do borohidreto é:
- Não é necessário desenhar precisamente a estequiometria do boro para ganhar ponto; o importante é mostrar o alcóxido e indicar que o boro perde um hidreto.
Passo 5
Etapa 2 do mecanismo — protonação (work-up ácido):
- Na etapa final (adição de
), o oxigênio carregado negativamente é protonado, formando o álcool. A equação simplificada dessa etapa é:
- Em termos de setas: desenhe uma seta do par solitário do oxigênio para um próton (
) e marque que o oxigênio passa a ser neutro formando o grupo hidroxila . Assim obtemos o álcool primário benzílico, chamado benzil-álcool ou benzil alcohol.
Passo 6
Escrevendo a transformação global e nome do produto:
- Reação global de síntese (uma forma compacta):
- Nome do produto:
, que é o benzil-álcool (benzyl alcohol). Essa é a transformação típica: aldeído → álcool primário por redução com seguida de protonação.
Passo 7
Dicas práticas para a prova (como desenhar e justificar):
- No mecanismo desenhe claramente: (a) o reagente nucleófilo
atacando o carbono carbonílico; (b) a seta do par indo para o oxigênio; (c) desenhe a carga negativa no oxigênio no intermediário; (d) na etapa de trabalho, mostre a protonação do oxigênio. Esses são os passos que o examinador espera ver. - Lembre:
entrega hidruretos; é mais forte e reduziria também ésteres/ácidos. Se na prova aparecessem grupos funcionais que não devem ser reduzidos, mencionar que é seletivo para aldeídos e cetonas é um bom argumento. - Exemplo análogo simples: redução de etanal (
) por dá etanol seguindo exatamente os mesmos dois passos (ataque de e protonação).