Como você prepararia os seguintes éteres usando a síntese de Williamson?
b) Éter benzil isopropílico
b) Éter benzil isopropílico
Passo 1
O que o problema pede: preparar o éter benzil isopropílico.
Informações relevantes fornecidas/implícitas: objetivo é fazer esse éter usando a síntese de Williamson (ou seja: formar um alcóxido e fazer ataque nucleofílico a um haleto/alquilante por um mecanismo SN2). O produto esperado é o éter cuja fórmula estrutural pode ser representada como (Ph = anel fenila).
Informações relevantes fornecidas/implícitas: objetivo é fazer esse éter usando a síntese de Williamson (ou seja: formar um alcóxido e fazer ataque nucleofílico a um haleto/alquilante por um mecanismo SN2). O produto esperado é o éter cuja fórmula estrutural pode ser representada como
Passo 2
Escolher quais fragmentos usar como alcóxido (nucleófilo) e qual como haleto (eletrófilo). Aqui é muito importante pensar em SN2: o mecanismo SN2 funciona bem quando o carbono eletrofílico é primário (ou benzílico/alílico) e fica prejudicado em carbonos secundários/terciários por causa de impedimento estérico e competição por eliminação.
- O grupo benzílico (
) é um carbono primário e ainda é estabilizado (benzílico), portanto é um excelente centro para ataque SN2 como haleto: por exemplo, brometo benzílico ( ) é um eletrófilo muito reativo em SN2. - O grupo isopropílico ligado ao oxigênio no produto vem de um alcóxido isopropóxido (
). Esse alcóxido é secundário, mas como nucleófilo atacando um centro benzílico primário faz SN2 bem. Se fôssemos fazer o oposto (formar alcóxido benzílico e atacar um haleto isopropílico secundário) teríamos problemas: SN2 lento e concorrência de eliminação (E2) e/ou SN1 indesejável.
Conclusão do passo: formar o alcóxido isopropóxido e usá-lo para atacar(brometo benzílico) via Williamson (SN2).
Passo 3
Reagentes, equivalentes e solvente — procedimento prático típico:
- Comece com álcool isopropílico (
), equivalente. - Desprotonar com hidreto de sódio (
), aproximadamente equivalente (usar leve excesso, p. ex. equiv, para garantir desprotonação completa). O gera o alcóxido isopropóxido e libera . Use solvente anidro e inerte, por exemplo tetraidrofurano anidro ( ) ou éter dietílico. Manter sob atmosfera inerte (N ou Ar). - Após formar o alcóxido, adicionar brometo benzílico (
), equivalentes, lentamente, manter temperatura ambiente ou ligeiramente baixa se necessário. - Reação: o alcóxido ataca por mecanismo SN2 o carbono benzílico, deslocando
e formando o éter.
Em forma de equação de reação (mostrando passos principais) coloque separadamente em bloco:
Passo 4
Mecanismo passo a passo (didático, explicando o porquê):
- Desprotonação (formação do nucleófilo): o hidreto de sódio (
) é uma base forte e pouca nucleofílica. Ele remove o próton do oxigênio do álcool isopropílico formando o alcóxido isopropóxido . A equação já mostrei acima. É importante: use solvente anidro porque reage com água. A formação do alcóxido é essencial porque o oxigênio em forma de alcóxido é muito mais nucleofílico que o álcool neutro. - Ataque SN2 ao carbono benzílico: o alcóxido ataca o carbono
do brometo benzílico por um mecanismo concertado (SN2), formando uma ligação O–C e expulsando . Como é um carbono primário e benzílico, o ataque é rápido e eficiente. SN2 significa que todos os movimentos de ligação ocorrem num único passo de transição — isso evita carbocátions e rearranjos. - Sal inorgânico se forma (
) e o produto é o éter desejado .
Observação didática: se você tentasse usar isopropil haleto () como eletrofílo, a reação SN2 seria lenta por ser secundário; além disso, a base/alcóxido poderia provocar eliminação (E2) dando olefina em vez de éter. Por isso a escolha feita no Passo 2 é a mais inteligente para prova/retificação.
Passo 5
Condições experimentais e truques práticos úteis para a prova (o que o avaliador espera que você comente):
- Solvente:
anidro ou éter dietílico anidro. Evitar solventes proticos. - Base:
(sólido em suspensão em ) é clássico; alternativa: metal sódio em ou / pode ser usado, mas é prático e seguro para esquematizar. - Equivalentes: usar aproximadamente
equiv de álcool, equiv de , equiv de . Excesso leve do haleto empurra conversão para produto. - Temperatura: adicionar haleto a temperatura ambiente; em alguns casos resfriar evita reações laterais.
- Trabalho pós-reação: quench cuidadoso (por ex. adicionar água fria lentamente para consumir
residual — cuidado: libera H ), extrair orgânico, lavar, secar com , evaporar solvente e purificar por destilação fracionada ou cromatografia, se necessário. - Riscos/efeitos colaterais: haletos benzílicos são sensíveis à hidrólise e são irritantes;
reage violentamente com água; fazer sob capela ventilada. Para a prova, basta mencionar esses cuidados.
Passo 6
Resumo alternativo e justificativa de escolhas (o que não fazer e por quê):
- Não é boa ideia usar alcóxido benzílico
e atacar (isopropil brometo) porque esse último é secundário e favorece eliminação (E2) e dá SN2 lento → baixo rendimento de éter. - Outra alternativa seria transformar o álcool benzílico em um bom grupo de saída (p.ex. tosilato
) e usar isopropóxido como nucleófilo; porém isso é etapa extra desnecessária porque já existe brometo benzílico comercial e reativo.
Portanto a rota escolhida (isopropóxido nucleófilo + brometo benzílico eletrofílico) é a rota clássica e mais eficiente para alcançar o éter benzil isopropílico por Williamson.
Passo 7
Escrevendo de forma bem curta o procedimento que você poderia justificar na prova: desprotonar
com
em
anidro para formar
, depois adicionar
para promover SN2 e obter
; fazer trabalho e purificação conforme descrito.
Resposta
Desprotonar
com
em
anidro para formar
, em seguida adicionar
(brometo benzílico) para reação SN2, gerando
(éter benzil isopropílico).