Dé a estrutura dos produtos de reação do cis-2-buteno com:
em THF e
, em seguida
Passo 1
O enunciado pede para mostrar a estrutura dos produtos formados ao reagir o alceno cis-2-buteno com
em THF/
e, em seguida, tratar com
.
Informações dadas e coisas que vamos usar: o reagente inicial é o alceno cis-2-buteno (estrutura condensada: CH -CH=CH-CH
, com os dois grupos metila na mesma face do duplo — “cis”). Os reagentes indicam o processo clássico chamado oxymercuration–demercuration: primeiro oxymercuration com
e água (adiciona
e
), depois demercuration com
(substitui o grupo mercúrio por H). O enunciado pede as estruturas dos produtos finais desse seqüência.
Informações dadas e coisas que vamos usar: o reagente inicial é o alceno cis-2-buteno (estrutura condensada: CH
Passo 2
O que é o oxymercuration–demercuration (explicação didática, sem jargões desnecessários).
- Oxymercuration: o reagente
reage com a dupla ligação e forma um íon mercurínio (bridged mercurinium ion), que é um intermediário em que o mercúrio fica ligado aos dois carbonos da antiga dupla, formando uma ponte. Esse intermediário evita rearranjos de carbocátions (diferença importante em relação à hidratação ácida). - A água ataca esse mercurínio ligado, abrindo a ponte; a abertura ocorre preferencialmente no carbono mais estável (mais substituído) — isto é a razão do caráter “Markovnikov” do produto (o OH vai para o carbono mais substituído).
- Demercuration com
: o grupo mercúrio ligado ao carbono é reduzido, sendo substituído por um H. O resultado final é a adição de e ao alceno, com o OH no carbono mais substituído e sem rearranjos. A adição é globalmente anti (as duas entidades entram em faces opostas) porque a água abriu o mercurínio por ataque anti, mas como o H é introduzido depois por redução do C–Hg, normalmente descrevemos o resultado como anti adição seguida de substituição do Hg por H.
Passo 3
Aplicando isso ao caso concreto: cis-2-buteno é um alceno interno simétrico (os dois carbonos da dupla são igualmente substituídos: cada um é um carbono secundário ligado a um CH
e a outro CH
). Como os carbonos da dupla são idênticos, a “preferência Markovnikov” não escolhe um lado — ambos os carbonos são equivalentes. Portanto o grupo OH acabará em um dos carbonos centrais (ou equivalentemente no outro), dando o mesmo esqueleto carbonado: butan-2-ol (2-butanol).
Passo 4
Sutilezas de estereoquímica (por que obtemos mistura racêmica):
- O mechanismo passa por um mercurínio em ponte; a água ataca por trás (ataque anti) de um dos carbonos da ponte. Como temos uma dupla cis (os dois substituintes CH
estavam na mesma face), o ataque pode ocorrer de ambos os lados da molécula e, além disso, como os dois carbonos são equivalentes, não há preferência para gerar um enantiômero sobre o outro. - O ataque da água seguido da deprotonação gera um intermediário organomercurial com um centro estereogênico novo. Na etapa final,
substitui o grupo C–Hg por C–H. O resultado são dois enantiômeros (R e S) do mesmo composto: ®-2-butanol e (S)-2-butanol. Como não há controle assimétrico nas condições dadas, formamos uma mistura racêmica (50:50) desses enantiômeros.
Passo 5
Resumo passo a passo (mecânica curta que você pode citar na prova):
- Formação do mercurínio:
+ cis-2-buteno → mercurinium ion (ponte Hg entre C2 e C3). - Abertura por água (ataque anti) → adição de
em um dos carbonos centrais e ligação de no outro carbono (intermediário organomercurial). - Deprotonação dá o álcool organomercurial.
-
reduz o C–Hg, substituindo por H → produto final: 2-butanol. Não há rearranjo carbocatiônico em nenhuma etapa.
Passo 6
Escrevendo a(s) estrutura(s) final(is) de forma clara: o produto orgânico principal é o álcool secundário chamado butan-2-ol (2-butanol). Estrutura condensada: CH
-CH(OH)-CH
-CH
. Em termos de estereoquímica, obtém-se uma mistura racêmica dos dois enantiômeros: ®-2-butanol e (S)-2-butanol.
Resposta
Mistura racêmica de ®-2-butanol e (S)-2-butanol (butan-2-ol), estrutura: CH
-CH(OH)-CH
-CH
.