Exercícios - UNIDADE 5
Forneça o nome para os seguintes alcenos:
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3} \mathrm{CCH}=\mathrm{C}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}

Passo 1

O enunciado pede que se forneçam nomes IUPAC para as moléculas/alquenos mostrados e que se determine o produto da desidratação ácida (H2SO4, heat) da álcooI da figura. Informações fornecidas:
  • Alqueno A (dado em fórmula): (\mathrm{CH}_{3})_{3}\mathrm{CCH}=\mathrm{C}(\mathrm{CH}_{3})_{2}.
  • Alqueno B (dado em SMILES): CCC/C\text{(C)}=C/C\text{(C)}CC.
  • Reação: uma álcooI (mostrada na imagem) tratada com \mathrm{H_2SO_4}, aquecimento, dando um alceno (produto a prever). Da imagem foi extraído o grupo estrutural da álcooI: (\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{C(OH)CH_2CH_2CH_3}. Também está indicado o reagente \mathrm{H_2SO_4} e “heat”.

Passo 2

Regras essenciais para nomear um alceno (mini-aula rápida, passo a passo):
  • Deve-se escolher a cadeia principal que contenha a dupla ligação e que seja a mais longa possível.
  • Numerar a cadeia de modo que a dupla ligação receba o menor número possível (lexicografia para localizar a dupla tem prioridade).
  • Indicar a posição da dupla ligação com o número do primeiro carbono da dupla; escrever o sufixo como “-en-” com o número (ex.: pent-2-ene).
  • Listar e numerar substituintes (metil, etil, etc.), usando prefixos di-, tri- quando necessário e ordenar alfabeticamente (ignorando prefixos multiplicativos).
  • Determinar configuração E/Z se os dois carbonos da dupla são quaternariamente diferenciáveis (se houver centros com dois substituintes diferentes). Se não houver grupos diferentes em um carbono da dupla, não há E/Z.
    Vou aplicar essas regras a cada caso.

Passo 3

Nomeando o alceno A: \,(\mathrm{CH}_{3})_{3}\mathrm{CCH}=\mathrm{C}(\mathrm{CH}_{3})_{2}\,.
  1. Escolher cadeia principal contendo a dupla ligação. Uma cadeia que passe por um metil do grupo tert‑butil, pelo carbono central do tert‑butil, pelos dois carbonos da dupla e por um metil do lado direito dá uma cadeia de 5 carbonos (pent‑).
  2. Numerar para dar o menor número à dupla. Numerando a partir do metil do lado direito da cadeia obtém‑se a dupla entre os carbonos 2 e 3, isto é, pent‑2‑ene.
  3. Identificar substituintes na cadeia escolhida: há um metil ligado ao carbono 2 (o outro metil do lado direito que não entrou na cadeia) e há dois metis ligados ao carbono 4 (os dois metis remanescentes do grupo tert‑butil). Logo os substituintes na cadeia são: 2‑metil e 4,4‑dimetil.
  4. Agrupando: substituintes 2‑metil e 4,4‑dimetil tornam‑se 2,4,4‑trimetil; o composto é um pent‑2‑eno.
  5. Nome final (IUPAC): 2,4,4‑trimetilpent‑2‑eno.
  6. Observação sobre estereoquímica: o carbono da direita da dupla tem dois substituintes idênticos (dois metis) — isso impede isomeria E/Z — logo não há designador E/Z.

Passo 4

Nomeando o alceno B a partir do SMILES CCC/C\text{(C)}=C/C\text{(C)}CC.
  1. Interpretar o SMILES como uma cadeia linear com ramos metil em ambos os carbonos da dupla; a leitura linear dá uma cadeia principal de 7 carbonos (hept‑). A porção relevante é: CH3–CH2–CH2–C*(CH3)=C–C*(CH3)–CH3, com um metil ligado ao carbono imediatamente à esquerda da dupla e outro metil ligado ao carbono imediatamente à direita da dupla.
  2. Numerar a cadeia para que a dupla tenha o menor número possível: numerando a partir do extremo que torna a dupla entre os carbonos 3 e 4 (hept‑3‑ene) dá números menores do que numerar na outra direção (onde seria 4‑ene). Portanto o esqueleto é hept‑3‑ene.
  3. Localizar substituintes (com essa numeração): metis nos carbonos 2 e 4 da cadeia principal (isto é, 2‑metil e 4‑metil).
  4. Juntar: 2,4‑dimetilhept‑3‑eno.
  5. Verificar estereoisomeria: os caracteres “/” no SMILES .../C\text{(C)}=C/C(...)... indicam a geometria da dupla. A notação com barras iguais nos dois lados ("/…=…/") especifica a configuração trans (ou seja, isômero E) para essa escrita SMILES. Portanto acrescenta‑se o prefixo configuracional (E) se for o isômero major escrito.
  6. Nome final: (E)‑2,4‑dimetilhept‑3‑eno.

Passo 5

Identificar a álcooI do esquema (mini‑aula sobre identificação):
  • Da imagem foi extraído o fragmento (\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{C(OH)CH_2CH_2CH_3}. Isso descreve um carbono portador do grupo \mathrm{OH} que também está ligado a dois grupos metil e a uma cadeia propila — é, portanto, um álcool terciário localizado no carbono que chamaremos de C2 numa cadeia de 5 carbonos escolhida.
  • Escolhendo a cadeia principal que contenha o grupo \mathrm{OH} e seja a mais longa: uma cadeia que vá de um dos metis através do carbono com \mathrm{OH} até o final propila dá uma cadeia de 5 carbonos (pentan‑). Numerando para dar o menor número ao grupo funcional (hidroxila), o \mathrm{OH} fica no carbono 2: pentan‑2‑ol. Há um metil substituinte no mesmo carbono (o outro metil do grupo geminal), então o nome do álcool é 2‑metilpentan‑2‑ol.
  • Resumo: a álcooI inicial é 2‑metilpentan‑2‑ol (um álcool terciário).

Passo 6

Mecanismo e previsão do produto da desidratação (mini‑aula sobre E1 e regra de Zaitsev):
  1. Em ácido forte e aquecimento a desidratação de álcoois terciários normalmente segue mecanismo E1: protonação do \mathrm{OH} → perda de água → formação de carbocátion terciário (estável) → eliminação de um próton adjacente dando a dupla ligação.
  2. Carbocátion formado é terciário no carbono 2 (o carbono com \mathrm{OH}). A desprotonação pode ocorrer no carbono 1 (formando dupla entre C1=C2, isto é, pent‑1‑eno substituído) ou no carbono 3 (formando dupla entre C2=C3, isto é, pent‑2‑eno substituído). A regra de Zaitsev indica que o alceno mais substituído (mais estável) predominará.
  3. Contagem de substituições na dupla:
    • Se formar C1=C2 (pent‑1‑eno substituído), a dupla será menos substituída (disubstituída).
    • Se formar C2=C3 (pent‑2‑eno substituído), a dupla será mais substituída (trissubstituída), pois o carbono 2 já tem dois substituintes alcilares/metílicos.
  4. Portanto o produto majoritário é o alceno mais substituído: 2‑metilpent‑2‑eno. Além disso, quando houver isômeros geométricos, o isômero E (trans) costuma ser termodinâmicamente mais estável e será o predominante sob condições de aquecimento.
  5. Produto menor previsto: 2‑metilpent‑1‑eno (o alceno menos estável).
  6. Conclusão do produto principal: (E)‑2‑metilpent‑2‑eno (predomínio do isômero E).

Resposta

2,4,4‑trimetilpent‑2‑eno
(E)‑2,4‑dimetilhept‑3‑eno
(E)‑2‑metilpent‑2‑eno

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