O (S)-3-metil-hexano sofre reação de bromação radicalar para produzir o compostos opticamente inativo 3-bromo-3-metil-hexano como produto majoritário. Esse produto é quiral? Quais conclusões podem ser obtidas a respeito do intermediário radicalar?

Passo 1

Beleza, temos um exercício de Química Orgânica sobre bromação radicalar de um alcano quiral. O enunciado diz: o (S)-3-metil-hexano, quando bromado por radicais, dá como produto principal o 3-bromo-3-metil-hexano que é opticamente inativo. A pergunta é: esse produto é quiral? E o que aprendemos sobre o radical intermediário?
Conteúdo: reação radicalar (bromação), centro quiral e formação de mistura racêmica. Vamos precisar entender o que é um carbono quiral, como funciona a etapa de abstração de hidrogênio por radicais e por que isso gera mistura racêmica.

Passo 2

Primeiro, bora revisar o que é um carbono quiral. Um carbono é quiral quando está ligado a quatro grupos diferentes. No nosso produto, 3-bromo-3-metil-hexano, o carbono 3 liga-se a:
  1. Um átomo de bromo (Br)
  2. Um grupo metil (–CH₃)
  3. Um grupo etil (–CH₂–CH₃)
  4. Um grupo propil normal (–CH₂–CH₂–CH₃)
    Como são quatro ligantes diferentes, ele é, sim, um centro quiral.

Passo 3

Então por que o produto final é opticamente inativo? Significa que, apesar de ser quiral, ele aparece como uma mistura 50:50 de enantiômeros, ou seja, uma mistura racêmica. Numa bromação radicalar, o passo-chave é a abstração de H pelo radical brometo (.Br). Quando o .Br retira o H do carbono 3, gera-se um radical secundário no C-3:
RCHCHR' xrightarrow;cdotBr; RC^astcdotR' + HBr
Esse radical intermediário tem hibridização e geometria trigonal plana.

Passo 4

Como o radical no carbono 3 é plano (os três grupos ficam no mesmo plano e há um orbital p vazio para o elétron desemparelhado), o bromo que vai se ligar de volta pode chegar tanto de um “lado” quanto do outro lado do plano com a mesma probabilidade. Isso gera 50% de um enantiômero e 50% do seu oposto. Resultado: mistura racêmica, sem atividade óptica.

Resposta

O 3-bromo-3-metil-hexano é quiral, mas é obtido como mistura racêmica (opticamente inativo). Concluímos que o radical intermediário no carbono 3 é , plano e, por isso, permite ataque do Br em ambas as faces, gerando racemização.

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