- FAÇA UM BREVE RESUMO SOBRE OS INTERMEDIÁRIOS DE REAÇÃO DO TIPO CARBÂNION (DISCUTA ESTABILIDADE, COMO PODEM SER GERADOS E COMO PODEM REAGIR).
Passo 1
O enunciado pede um breve resumo sobre intermediários do tipo carbânion, ou seja, espécies com carga negativa localizada num átomo de carbono. Vamos discutir três pontos-chave: estabilidade desses íons, como eles podem ser formados em reação e quais são suas principais vias de reação.
Passo 2
A estabilidade de um carbânion depende de vários efeitos eletrônicos:
- Efeito indutivo: grupos eletronegativos próximos ao centro carregado retiram densidade de carga e estabilizam o carbânion. Por exemplo,
é mais estável que . - Conjugação e ressonância: se a carga pode ser delocalizada em um sistema
, como em um enolato ou em um anel aromático, a estabilidade aumenta. Exemplo: o ion enolato de acetona . - Hibridização: quanto maior o caráter
do orbital que acomoda o par livre, mais estável o íon. Assim, um carbânion sp-hibridado (como acetilideto ) é mais estável que s (alcenil) e bem mais que s (alquil). - Solvatação: em solventes próticos, a solvatacão por ligações de hidrogênio ao elétron livre estabiliza o carbânion.
Passo 3
Carbânions podem ser gerados por:
- Abstração de próton por bases fortes (por ex.
, ) de um carbono ácido (como posicionais a carbonilas ou alcinos). - Reação de haleto de alquila com metais (troca haleto-metal), por exemplo,
. - Abertura de anéis tensioativos, em que um heteroátomo do anel é expulso gerando o carbânion.
- Transposição ou rearranjos que criam carga negativa no carbono.
Passo 4
Uma vez formado, o carbânion é um forte nucleófilo e base:
- Ataca eletrófilos: adiciona-se a carbonilas, ésteres, haletos de alquila (alquilação) e compostos insaturados ativados.
- Captura prótons: protonação rápida por solventes ou ácidos fracos, regenerando o composto neutro.
- Participa de reações de condensação (como condensação aldólica) onde um enolato ataca outra molécula de carbonila.
- Sofre rearranjos ou eliminações, dependendo da possibilidade de formação de duplas ligações ou sistemas conjugados.
Resposta
Carbânions são espécies de carga negativa em carbono cuja estabilidade cresce com a deslocalização da carga (ressonância), com grupos indutivos retiradores de densidade, com maior caráter
do orbital e com solvatacão adequada. Podem ser gerados por abstração de próton com bases fortes, por troca haleto–metal ou por abertura de anéis tensionados, sempre a partir de átomos de carbono relativamente ácidos. Em reação, atuam como nucleófilos versáteis (alquilação, adição a carbonilas, condensações) ou como bases (protonação, eliminações), guiando grande parte da síntese orgânica em nível molecular.