Prediga os produtos esperados quando cada uma das substâncias a seguir é aquecida em uma solução de KOH etanólica. Quando mais de um produto puder ser formado, escreva a estrutura do produto principal. Atenção às estereoquímicas dos produtos.
Cl

Passo 1

O enunciado fornece a SMILES da substância reagente: CCC(Cl)Cc1ccccc1. Pediu para prever os produtos esperados ao aquecer essa substância em KOH etanólico e, quando houver mais de um produto possível, escrever a estrutura do produto principal, com atenção à estereoquímica.
Dados importantes extraídos da SMILES: a molécula corresponde à cadeia linear com um anel fenila terminal, explicitamente a estrutura linear
CH3–CH2–CH(Cl)–CH2–Ph (ou seja, um cloreto secundário em posição adjacente ao grupo benzil). O reagente/condição é KOH em EtOH, aquecido (base forte em solvente alcoólico, com aquecimento).

Passo 2

Classificação do substrato e possíveis caminhos reacionais (passo de conceito):
  • O centro com Cl é um carbono secundário ( \text{CH(Cl)}) ligado a grupos alquila e a um grupo metileno benzílico vizinho. Substratos secundários podem reagir por substituição nucleofílica (SN2 ou SN1) ou por eliminação (E2 ou E1).
  • KOH em EtOH é uma base forte e também um nucleófilo (EtO− pode atuar como base ou nucleófilo). O aquecimento favorece eliminação (E2) sobre substituição. Portanto, o caminho que vamos priorizar é E2 (eliminação bimolecular, concertada). Vou explicar o E2 e por que ele domina na prova.

Passo 3

Aula curta sobre o mecanismo E2 (para você aplicar na prova):
  • Em E2 a base abstrai um próton β ao carbono que tem o grupo saída (aqui, Cl) ao mesmo tempo em que o grupo saída sai; tudo ocorre de forma concertada (num só passo).
  • Requisitos importantes: deve haver hidrogênios β disponíveis (hidrogênios no carbono adjacente ao C–Cl). Aqui existem dois conjuntos de β‑H possíveis: os hidrogênios no carbono CH2 adjacente à esquerda (CH2 ligado ao CH3) e os hidrogênios no carbono benzílico CH2 (o que está ligado ao anel fenila). Remover cada um leva a um alceno diferente.
  • Estereoquímica: para E2 anti‑periplanar é a conformação mais favorecida (quando Hβ e LG estão antiparalelos), e isso tende a favorecer a formação do isômero trans (E) do alceno quando for possível, por razões estéricas e de menor energia. Em substratos acíclicos, o isômero trans (E) costuma ser majoritário quando ambos os isômeros são possíveis.

Passo 4

Identificação das eliminações possíveis (próximos passos práticos):
A molécula é CH3–CH2–CH(Cl)–CH2–Ph. Considerando o carbono que perde Cl (chamemos de C3), há duas direções para eliminar um Hβ:
Opção A — remoção de H do carbono mais à esquerda (C2, o CH2 ligado ao CH3), levando ao alceno entre C2–C3:
  • Produto A: CH3–CH=CH–CH2–Ph (alceno interno não conjugado com o anel).
Opção B — remoção de H do carbono benzílico (C4, o CH2 ligado ao anel fenila), levando ao alceno entre C3–C4:
  • Produto B: CH3–CH2–CH=CH–Ph (alceno conjugado com o anel aromático; é um “estireno” substituído — conjugação com o anel aumenta a estabilização).

Passo 5

Comparação de estabilidade entre os dois alcenos (fundamento para escolher o produto principal):
  • Alceno conjugado ao anel aromático (Produto B) é estabilizado por ressonância com o anel fenila — essa conjugação torna esse alceno claramente mais estável do que o alceno não conjugado (Produto A).
  • Além disso, a regra de Zaitsev (eliminação favorece o alceno mais substituído/estável) e a estabilização por conjugação convergem para favorecer o Produto B.
  • Como as condições são de base forte e aquecimento, E2 fornecerá preferencialmente o alceno mais estável: o alceno conjugado ao anel (Produto B).

Passo 6

Estereoquímica do produto principal (detalhe importante para a prova):
  • O produto principal é o alceno conjugado CH3–CH2–CH=CH–Ph. Em termos de estereoquímica de dupla ligação, existem os isômeros geométricos (E) e (Z). Aqui os dois substituintes de maior prioridade em cada carbono da dupla são: do lado esquerdo (C3) a cadeia etila (–CH2CH3) tem prioridade sobre H, e do lado direito (C4) o grupo fenil tem prioridade sobre H. O isômero em que o grupo etila e o fenil ficam em posições trans/opostas é o isômero (E) e é energeticamente preferido por causa de menor repulsão estérica. Assim o principal produto será o isômero (E) do alceno conjugado.
  • Conclusão estereoquímica: produto principal = (E)-CH3–CH2–CH=CH–Ph (ou seja, o isômero trans entre o grupo etila e o fenil).

Passo 7

Outros produtos menores possíveis (para você estar preparado se a prova pedir “todos os produtos”):
  • Produto A (menor): CH3–CH=CH–CH2–Ph, o alceno não conjugado (também com preferência pelo isômero (E) entre seus substituintes).
  • Substituição (SN2) minoritária: nucleófilo EtO− pode substituir Cl em SN2 formando o éter secundário CH3–CH2–CH(OEt)–CH2–Ph (substuição por etóxido). SN2 em secundário é possível, mas em presença de base forte e aquecimento a eliminação domina.
  • Reações via carbocátion (SN1/E1) e rearranjos hidreto seriam menos prováveis nas condições fortemente básicas e de E2, então não se espera rearranjo significativo como produto principal.

Passo 8

Resumo didático de como resolver isso rápido na prova (receita de bolso):
  • Identifique que o haleto é secundário.
  • Condição: KOH/EtOH aquecido → favorece E2.
  • Ache os β‑H possíveis; escreva os dois alcenos possíveis; escolha o mais estável (conjugado com anel fenila) como principal.
  • Prefira o isômero (E) por menor tensão estérica.
  • Se pedir outros produtos, mencione o alceno não conjugado e substituição por EtO− como menores.

Resposta

Produto principal: (E)-CH3–CH2–CH=CH–Ph (alceno conjugado, isômero trans; SMILES do produto principal: CC/C=C/c1ccccc1)

Exercícios relacionados