Dê as estruturas de todos os possíveis produtos da desidratação da vitamina A catalisada por ácido (Seção 14-7).
Passo 1
Beleza, a questão pede para a gente desenhar todos os possíveis produtos que aparecem quando a vitamina A (retinol) perde água em meio ácido (seca, E1).
Matéria: química orgânica – eliminação do tipo E1 e carbocátion ressonante.
O que vamos precisar:
Matéria: química orgânica – eliminação do tipo E1 e carbocátion ressonante.
O que vamos precisar:
- Entender como a –OH vira bom grupo de saída (protonação → H₂O).
- Ver que, ao sair H₂O, fica um carbocátion no C1 da cadeia conjugada.
- Ver que esse cátion “corre” por toda a cadeia (ressonância).
- Em cada posição ressonante, alguém pode perder H⁺ e dar ligações duplas em lugares diferentes.
Passo 2
Mecanismo E1, de um jeito simples:
a) Em meio ácido, o –OH do retinol vira –OH₂⁺ (porque pega um H⁺).
b) Esse –OH₂⁺ se solta como H₂O, gerando um cátion primário em C1.
c) Esse cátion primário é ligado a uma cadeia toda conjugada de 4 duplas: via ressonância ele se desloca para C3, C5, C7 e C9.
a) Em meio ácido, o –OH do retinol vira –OH₂⁺ (porque pega um H⁺).
b) Esse –OH₂⁺ se solta como H₂O, gerando um cátion primário em C1.
c) Esse cátion primário é ligado a uma cadeia toda conjugada de 4 duplas: via ressonância ele se desloca para C3, C5, C7 e C9.
Passo 3
Vamos escrever as cinco estruturas de ressonância (só mostrando onde está o “+”):
-
- em C1
-
- em C3
-
- em C5
-
- em C7
-
- em C9
Em cada uma, o “+” está numa posição aliada a duplas que se movem pela cadeia.
Passo 4
Em cada estrutura ressonante o carbocátion pode perder um H⁺ de um carbono vizinho, gerando uma dupla ali:
- Cátion em C1 → só tem H no C2 → dupla C1=C2
- Cátion em C3 → H no C2 → dupla C2=C3, ou H no C4 → dupla C3=C4
- Cátion em C5 → H no C4 → dupla C4=C5, ou H no C6 → dupla C5=C6
- Cátion em C7 → H no C6 → dupla C6=C7, ou H no C8 → dupla C7=C8
- Cátion em C9 → H no C8 → dupla C8=C9 (o outro H disponível seria no anel, mas normalmente descartamos)
Passo 5
Contando, temos:
- 1 produto de eliminação em C1–C2
- 2 produtos de eliminação em C2–C3 e C3–C4
- 2 produtos em C4–C5 e C5–C6
- 2 produtos em C6–C7 e C7–C8
- 1 produto em C8–C9
No total, 1+2+2+2+1 = 8 alcenos diferentes, todos com a porção de cadeia conjugada do retinol (mais o anel ionona) e com cinco duplas conjugadas distribuídas de modo distinto.
Resposta
Os oito produtos são os regioisômeros de eliminação formados pelas duplas em:
- C1=C2
- C2=C3
- C3=C4
- C4=C5
- C5=C6
- C6=C7
- C7=C8
- C8=C9
Cada um mantém o resto da cadeia conjugada original e o anel da vitamina A.