Proponha uma síntese para cada um dos seguintes compostos a partir do estireno:
Passo 1
O que o problema pede: partir do estireno e propor uma síntese do composto cujo SMILES é CC(Br)c1ccccc1.
Informações dadas e alvo claramente identificadas:
Material de partida: estireno (styrene). Vou representar como \text{Ph-CH=CH}_2 onde \text{Ph} é o anel fenólico.
Produto alvo (tirado do SMILES): \text{Ph-CH(Br)-CH}_3, isto é o composto conhecido como 1-bromo-1-feniletano (ou \alpha-bromoetilbenzeno).
Pergunta única: proponha uma síntese (sequência de reações/condições) que transforme \text{Ph-CH=CH}_2 em \text{Ph-CH(Br)-CH}_3.
Passo 2
Princípio reativo que vamos usar (explicação didática): adição eletrofílica em alcenos.
Um alceno tem uma dupla ligação \pi que é rica em elétrons e reage com ácidos halogenídricos como \text{HBr}.
Na adição de \text{HBr} a um alceno sem peróxidos, vale a regra de Markovnikov: o protão (\text{H}^+) adiciona ao carbono que dá origem ao carbocátion menos estável, gerando o carbocátion mais estável; o ânion haleto (\text{Br}^-) ataca esse carbocátion.
No caso do estireno \text{Ph-CH=CH}_2, a protonação preferencial gera um carbocátion benzílico em \text{Ph-CH}^+-\text{CH}_3 (estabilizado por ressonância com o anel). Esse carbocátion é atacado por \text{Br}^-, dando \text{Ph-CH(Br)-CH}_3.
Observação útil: se houver peróxidos, a adição de \text{HBr} segue mecanismo radical e dá anti-Markovnikov (Br no carbono terminal), então é essencial evitar peróxidos para obter o produto desejado.
Passo 3
Mecanismo esquemático (passo a passo, explicando cada fase como se estivéssemos desenhando setas em prova):
Protonação da dupla ligação: \text{H}^+ se liga a \text{CH}_2 terminal do estireno, formando o carbocátion benzílico \text{Ph-CH}^+-\text{CH}_3. Expliquei acima que esse carbocátion é estável por ressonância com o anel aromático — por isso a protonação segue esse caminho.
Condições práticas recomendadas (o que escrever na prova/placa de reação):
Reagentes: \text{HBr} (solução aquosa ou gás) em excesso estequiométrico pequeno (por exemplo \sim 1 equivalente em excesso leve).
Solvente: diclorometano (\text{CH}_2\text{Cl}_2) ou éter anidro; evitar solventes que contenham peróxidos.
Temperatura: 0^\circ\text{C} a ambiente para controlar reatividade e minimizar polimerização do estireno.
Atmosfera: inerte (nitrogênio) se possível, para reduzir oxidação e peróxidos.
Observação prática importante: certifique-se de que não há peróxidos presentes na mistura ou no solvente — a presença de peróxidos inverte a regioseletividade para anti-Markovnikov (isso daria o produto errado).
Passo 5
Equação-resumo da transformação (coloque isso como resposta curta na prova):
\text{Ph-CH=CH}_2 \xrightarrow{\text{HBr (ausência de peróxidos)}} \text{Ph-CH(Br)-CH}_3
Explicação curta: adição eletrofílica de \text{HBr} seguindo Markovnikov via carbocátion benzílico.
Passo 6
Pontos sobre estereoquímica, rendimento e subprodutos (o que o examinador pode te perguntar):
O centro formado em \text{Ph-CH(Br)-CH}_3 é quiral; a reação gera uma mistura racêmica (50:50 R/S) porque o carbocátion planar é atacado por ambos os lados.
Riscos de subprodutos: polimerização do estireno (minimizar com baixa temperatura e inibição), formação de di-bromo (se você usar \text{Br}_2 por engano), ou produto anti-Markovnikov se houver peróxidos.
Rendimento: geralmente bom se as condições forem controladas; purificação por extração, lavagem, secagem e destilação simples ou cromatografia.
Passo 7
Alternativa (quando a adição direta por algum motivo não for desejada): via álcool seguido de substituição.
Oxymercuração-demercuração: \text{Ph-CH=CH}_2 \xrightarrow{\text{Hg(OAc)}_2,\; \text{H}_2\text{O}} \text{Ph-CH(OH)-CH}_3 (adição Markovnikov sem rearranjo).
Conversão do álcool em brometo: \text{Ph-CH(OH)-CH}_3 \xrightarrow{\text{PBr}_3}\\ \text{Ph-CH(Br)-CH}_3.
Essa via é útil se você quer evitar problemas com controle de peróxidos ou deseja outro perfil de segurança; rende o mesmo produto final (novamente racêmico).
Resposta
\text{Ph-CH=CH}_2 \xrightarrow{\text{HBr (ausência de peróxidos)}} \text{Ph-CH(Br)-CH}_3êó