Qual seria a estereoquímica esperada (cis ou trans) para o alqueno obtido pela reação de eliminação do tipo
do
-dibromo-1,2-difeniletano? Desenhe a projeção de Newman. Utilize como base o
.
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Determinar a estereoquímica esperada (cis ou trans) do alceno formado por uma eliminação do tipo
do composto -1,2-dibromo-1,2-difeniletano, usando como base . - Desenhar a projeção de Newman que mostre a conformação relevante para a eliminação.
Informações dadas (resumidas):
- Substrato:
-1,2-dibromo-1,2-difeniletano. Cada carbono da ligação C–C tem três substituintes: , (fenil) e . - Base/solvente:
(base forte nucleofílica capaz de promover ). - Modo de reação pedido: eliminação
, que é concertada e estereoespecífica.
Passo 2
Conceito fundamental do
(aula rápida e essencial)
- Mecanismo
: é uma única etapa concertada onde a base retira um protão de um carbono β enquanto o grupo saído deixa simultaneamente do carbono adjacente, formando a ligação do alceno. - Regra estereoquímica crucial: para que a sobreposição das orbitais
que formam a ligação dupla seja eficaz, o protão que é abstraído e o grupo saído devem estar em posição anti-periplanar (isto é, 180° em relação um ao outro ao redor da ligação C–C). Essa exigência torna o estereoespecífico: só uma conformação anti-periplanar leva à eliminação.
O que significa “anti-periplanar” de forma prática:
- Imagine olhando ao longo da ligação C–C (projeção de Newman). Um substituinte do carbono da frente fica exatamente em frente (180°) ao substituinte do carbono de trás. Se esse par for
(num carbono) e (no carbono adjacente), então aquela é a geometria que a base precisa para puxar o e a eliminação ocorrer.
Passo 3
Relação entre a configuração inicial
e o tipo relativo (erythro vs threo)
- Para uma 1,2-disubstituição com dois centros quirais, quando as configurações são iguais
ou dizemos que a molécula é do tipo “erythro” (os grupos idênticos ficam do mesmo lado no esqueleto em cadeia em uma representação de Fischer), enquanto é “threo”. - Um ponto prático muito usado: os dibrometos vicinais obtidos por adição anti de
a um alceno cis produzem pares e (ou seja, são erythro). Assim, uma molécula identificada como é do tipo erythro, e quimicamente isso nos dá uma pista sobre o alceno que a gerou (ou que será formado por eliminação reversa).
Ligação com eliminação
:
- A eliminação
é o processo microscópico reverso da adição anti (quando a adição foi anti). Portanto, um dibrometo erythro tem a geometria apropriada para, por eliminação anti, regenerar o alceno que originalmente teria sido cis (isto é, com os dois grupos do mesmo lado).
Passo 4
Construindo a projeção de Newman e mostrando a conformação anti-periplanar relevante
- Vamos olhar ao longo da ligação C1–C2 com C1 na frente e C2 atrás. Em cada carbono temos os substituintes
, e . - Para
existe conformação em que um de um carbono fica anti a um do carbono adjacente (isto é obrigatório para ). Vou desenhar uma projeção de Newman esquemática (texto) com posições angulares marcadas; cada posição está a das outras.
Projeção de Newman (olhando do C1 para C2). Notação:
= frente (C1),
= trás (C2).
posições angulares (em graus): 0°, 120°, 240° ao redor do eixo C1–C2
Front (C1, mais próximo do observador):
- 0° :
(frente) - 120°:
(frente) - 240°:
(frente)
Back (C2, atrás do observador) — disposto de modo que haja um par anti
/
:
- 180° (anti a 0°): substituinte anti a
front — aqui pode ficar ou dependendo da rotação - 300° (anti a 120°): substituinte anti a
- 60° (anti a 240°): substituinte anti a
Escolhemos a conformação em que:
-
em 240° está anti a em 60° (ou equivalentemente anti a ). Isso dá o par anti-periplanar necessário.
Esquematicamente (representação simplificada, F = frente, B = trás):
\(\mathrm{Ph}_{(F)}\)
(0°)
|
\(\mathrm{Br}_{(F)}\) --- (C1●C2) --- \(\mathrm{Br}_{(B)}\)
(120°) (60°)
|
\(\mathrm{H}_{(F)}\)
(240°)
\
(atrás)
\
\(\mathrm{H}_{(B)}\) (180° anti a 0°)
- Neste arranjo vemos explicitamente um par anti
/ (ou, por outra rotação, / ). A base pode abstrair esse enquanto o sai, levando à formação da dupla ligação.
Passo 5
Como a eliminação nesta conformação leva ao alceno cis (mesma face para os fenil)
- Quando a eliminação ocorre removendo
e que estão anti-periplanares, os substituintes que permanecem nos dois carbonos (neste caso os dois ) ficam na mesma “face” relativa do novo plano π formado. - Intuição geométrica: no Newman escolhido, os dois
front e back ocupavam posições aproximadamente “próximas” que, ao converter a ligação simples em dupla, tornam-se substituintes do mesmo lado da dupla — ou seja, cis em relação à ligação C=C. - Alternativa curta e segura (argumento clássico): sabemos que um dibrometo vicinal erythro (
) é o produto da adição anti de a um alceno cis. Assim, a eliminação anti (o ) que é a reversão exotérmica dessa adição reconstrói o alceno cis original. Portanto a eliminação de dá o alceno cis entre os dois grupos fenil.
Passo 6
Papel da base
-
é uma base forte e pequena; favorece em alcancável conformação anti-periplanar (não é volumosa a ponto de forçar eliminações estéricas alternativas). - Em outras palavras: a base consegue abstrair o
anti ao e promover a eliminação estereoespecífica que descrevemos. Portanto a condição experimental dada apoia o mecanismo com requisito anti-periplanar válido.
Passo 7
Conclusão final (síntese do raciocínio)
- Há conformação em que
e estão anti-periplanares; o ocorre por essa via estereoespecífica. - Começando de
(erythro), a eliminação anti leva ao alceno onde os dois grupos ficam do mesmo lado da dupla — isto é, o alceno cis (designação para esta molécula).