Forneca os produtos que poderiam ser obtidos a partir das reaçoes entre o colesterol e cada um dos seguintes reagentes: (Dica: devido ao impedimento estérico dos grupos metila angulares, a face
é mais suscetível ao ataque de reagentes que a face
.)
Passo 1
O enunciado pede que eu indique quais produtos podem ser obtidos quando o
reage com
em presença de
.
Informações fornecidas: o reagente é (hidrogenação catalítica heterogênea) e a dica esterequímica: devido ao impedimento estérico dos grupos metila angulares, a face
é mais acessível ao ataque do que a face
.
Não há outras restrições no enunciado (temperatura, solvente, tempo), então devo considerar a hidrogenação típica do duplo entre e
do colesterol.
Informações fornecidas: o reagente é
Não há outras restrições no enunciado (temperatura, solvente, tempo), então devo considerar a hidrogenação típica do duplo entre
Passo 2
Identificando a função química do colesterol que reage: o colesterol tem um duplo entre
e
(designado como ligação
). Além disso o colesterol tem um grupo hidroxila em
na orientação
(ou seja,
-OH). Portanto, o sítio reativo mais óbvio para
é a dupla
(a hidrogenação vai reduzir o C=C a C–C). Vou focar nesse centro, enquanto o
-OH e os demais centros estereogênicos permanecem inalterados pela hidrogenação catalítica típica.
Passo 3
Breve aula: como funciona a hidrogenação catalítica sobre
(essencial para entender o produto e a estereoquímica).
- Primeiro,
é adsorvido na superfície metálica do catalisador (palládio) e se dissocia em átomos de hidrogênio ativados. - Em seguida, a olefina (a ligação
do colesterol) também se adsorve na superfície do metal. Quando ambos (a dupla e os H ativados) estão no metal, os dois átomos de hidrogênio são transferidos à dupla praticamente ao mesmo tempo e a partir da mesma face da superfície metálica. Isso conduz tipicamente a uma adição sin (os dois hidrogênios entram pelo mesmo lado da dupla). - Consequência prática: a hidrogenação heterogênea tende a ser sin e a estereoquímica do produto é determinada da face da dupla que fica voltada para a superfície metálica (a face que “encaixa” melhor no catalisador é a que recebe os hidrogênios).
Passo 4
Aplicando a dica esterequímica: no núcleo esteroidal do colesterol existem metilas angulares (nos carbonos angulares do esqueleto) que estorvam a face
. Isso significa que, quando a molécula se aproxima do catalisador, a face
da dupla
é mais livre e mais facilmente adsorvida sobre o metal. Logo, a adição de hidrogênio ocorrerá preferencialmente pela face
. Como a adição é sin, ambos os átomos de hidrogênio se ligam às faces
de
e
.
Passo 5
Descrevendo a configuração resultante: após a hidrogenação, a ligação
torna-se
saturada e os hidrogênios recém-adicionados em
e
ficam orientados para a face
. O grupo
-OH do colesterol permanece como estava (não é reduzido pelo tratamento habitual com
). Portanto, o produto principal é o análogo saturado no carbono
(ou seja, o colestanol), com os hidrogênios em
e
em orientação
.
Passo 6
Nome e justificativa do produto: o produto principal é o isômero saturado com os hidrogênios introduzidos pela face
, conhecido como
-colestan-3
-ol (nome comum: colestanol). De forma resumida: a hidrogenação converte o
-colesterol em colestanol, preferencialmente a forma
devido ao ataque pela face
. Um produto minoritário possível seria o isômero
-colestan-3
-ol se a adição ocorresse pela face
, mas esse é desfavorecido por impedimento estérico e pela preferência da superfície catalítica pela disposição que acomoda a face
.
Passo 7
Resumo prático para a prova (como responder rápido): diga que a ligação
é hidrogenada por
por adição sin na face mais acessível (
), mantendo o
-OH. Então escreva o nome do produto principal e, se quiser mencionar isômeros, cite o minoritário.