Dé a estrutura dos produtos de reação do cis-2-buteno com:
, em seguida
Passo 1
O enunciado dá a sequência de reagentes aplicada ao alceno cis-2-buteno e pede os produtos de reação (estrutura e estereoquímica). Informações relevantes que já temos do enunciado:
- Reagente inicial:
(fórmula condensada , com os grupos metila do mesmo lado da dupla ligação). - Sequência de reagentes:
seguido por . - O que se pede: quais são os produtos (estrutura, posição do grupo
e estereoquímica — se há enantiômeros, mistura racêmica, etc.).
Passo 2
Explicando a reação passo a passo (aula rápida e direta, sem pular etapas):
- A sequência
depois é a clássica hidroboração-oxidação, cujo resultado geral é a adição de e à dupla ligação de forma anti-Markovnikov (o vai preferencialmente ao carbono menos substituído) e com adição sin (ambos e entram do mesmo lado da dupla ligação). - Conceitos importantes:
- “Anti-Markovnikov” aqui significa que, na etapa de adição de
, o boro se liga ao carbono menos substituído da dupla; o hidrogênio ao outro carbono. Em alcenos simétricos (como o nosso caso), os dois carbonos da dupla têm a mesma substituição, então esse critério não diferencia produtos constitucionais. - “Adição sin” quer dizer que
e são adicionados ao mesmo lado do plano da dupla ligação. Na etapa de oxidação ( ) o grupo é substituído por mantendo a estereoquímica (retenção da configuração relativa). Assim, o par e entra sin na dupla ligação.
- “Anti-Markovnikov” aqui significa que, na etapa de adição de
- Mecanisticamente: o complexo de adição de
ao alceno ocorre por uma transição concertada (sem carbocátions isolados) em que o boro se liga ao carbono que fica parcialmente negativo e o hidrogênio ao que fica parcialmente positivo (situação favorecida quando o boro vai ao carbono menos impedido). Depois, a oxidação troca por sem inverter a orientação relativa entre e .
Passo 3
Aplicando tudo isso ao nosso caso:
.
- Escrevendo o alceno:
(cis: os dois do mesmo lado). - Como o alceno é simétrico (os carbonos da dupla são equivalentes), o boro pode se ligar a qualquer um dos dois carbonos da dupla e o resultado constitucional será o mesmo: um álcool secundário no carbono 2 (ou 3, que é o mesmo por simetria — numericamente é
-butanol). - Passo intermediário (após hidroboração): um exemplo de intermediário é
com e adicionados do mesmo lado (sin). - Após oxidação
(retenção da estereoquímica relativa), obtemos que é o mesmo composto que se numerarmos de forma usual: isto é o álcool secundário, -butanol.
Passo 4
Estereoquímica final (parte importante — aqui a gente aprende para a prova):
- A adição foi sin; como o alceno inicial é cis, a adição sin transforma a molécula plana do alceno em uma molécula com um centro quiral (o carbono que recebe o
fica ligado a quatro grupos diferentes). - O produto
-butanol tem um centro quiral (o carbono secundário com o ). A formação pode ocorrer pela adição pela “face superior” ou pela “face inferior” da dupla ligaçã o; essas duas possibilidades dão enantiômeros opostos. - Não há razão estérica ou eletrônica para favorecer uma face sobre a outra no caso do
com (sistema achiral), então as duas faces são atacadas igualmente: o resultado é uma mistura racêmica, isto é, uma mistura de - -butanol e - -butanol. - Reforçando: como o produto constitucional é unívoco (por simetria) e a estereoquímica gera um centro quiral, o produto observável é a mistura racêmica do álcool secundário.
Passo 5
Resumo prático para a prova (o que você tem que escrever quando cair essa questão):
- Diga o nome e a fórmula do produto e a estereoquímica: o produto é
-butanol com formação de um centro quiral; a mistura é racêmica. - Se quiser dar a estrutura condensada use
para o produto. Se quiser indicar enantiômeros, escreva - -butanol e - -butanol.
Resposta
Mistura racêmica de
-
-butanol\
e
-
-butanol\
(fórmula
).