Como você pode explicar o fato de que o trans-1-bromo-2-metilciclo-hexano leva a um produto de eliminação anti-Zaitsev, o 3-metilciclo-hexeno, no tratamento com base?
trans-1-Bromo-2-metilcicloexano
3-Metilcicloexeno
trans-1-Bromo-2-metilcicloexano
Passo 1
Vamos resumir o que diz a questão e o que vamos usar para resolver.
Enunciado: temos o trans-1-bromo-2-metilciclohexano e, em presença de base forte, ele dá como produto principal o 3-metilciclohexeno (ou seja, o alqueno menos substituído – anti-Zaitsev), em vez do 1-metilciclohexeno.
Conteúdo: mecanismo E2 em ciclohexanos, conformação cadeira e exigência de geometria anti-periplanar (ou seja, o H que sai tem que estar “de frente” ao Br que sai).
O que precisamos saber:
Enunciado: temos o trans-1-bromo-2-metilciclohexano e, em presença de base forte, ele dá como produto principal o 3-metilciclohexeno (ou seja, o alqueno menos substituído – anti-Zaitsev), em vez do 1-metilciclohexeno.
Conteúdo: mecanismo E2 em ciclohexanos, conformação cadeira e exigência de geometria anti-periplanar (ou seja, o H que sai tem que estar “de frente” ao Br que sai).
O que precisamos saber:
- Em E2 ciclanares, o grupo que vai sair (Br) e o H β têm de estar em posições axiais opostas (anti-periplanar).
- Saber posicionar axial/equatorial em cadeira e cis/trans.
- Identificar quais Hβ são axiais e anti ao Br.
Passo 2
Configurar a cadeira e posicionar os substituintes.
- Desenhamos a conformação cadeira do ciclo-hexano.
- Como o bromo em C-1 e o metil em C-2 são trans, se o Br fica axial para cima, o Me em C-2 vai preferencialmente equatorial para baixo (pois equatorial é mais estável que axial).
- Assim, em C-1 temos Br axial up, em C-2 temos Me equatorial down.
Passo 3
Verificar os hidrogênios β e sua orientação.
- Para eliminar em C-2 (eliminação normal Zaitsev), precisaríamos de um H em C-2 que seja axial e anti ao Br.
- Mas em C-2 só há um H e ele está equatorial (o outro “slot” equatorial foi ocupado pelo metil e os axiais são ligações de anel). Logo não há H axial em C-2 que possa se alinhar anti‐periplanar com o Br.
Passo 4
Procurar o H axial anti-periplanar em C-6 (o outro carbono adjacente a C-1).
- Em C-6, a ligação ao C-1 é axial (down), de modo que em C-6 há um H axial que fica exatamente em 180° oposto ao Br axial (up) de C-1.
- Esse Hβ de C-6 satisfaz a geometria anti-periplanar exigida para E2.
Passo 5
Concluir qual produto sai.
- A base vai puxar o H axial de C-6 e o Br sai de C-1, formando a dupla entre C-1 e C-6.
- Ao renumerar o ciclohexeno para dar prioridade ao duplo-ligação, isso corresponde ao 3-metilciclohexeno.
- Note que é o alqueno menos substituído (anti-Zaitsev), simplesmente porque só havia esse H que podia entrar na geometria necessária.
Resposta
A eliminação E2 só pode acontecer com o hidrogênio axial de C-6 que está anti-periplanar ao Br axial de C-1. Não há H axial em C-2, então não forma o 1-metilciclohexeno (Zaitsev). Em vez disso sai o 3-metilciclohexeno, que é o anti-Zaitsev do sistema.