Como você prepararia os seguintes éteres usando a síntese de Williamson?
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 \text{PhCH}_2\text{OCH(CH}_3)_2 (Ph = anel fenila).

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 ( \text{PhCH}_2-) é um carbono primário e ainda é estabilizado (benzílico), portanto é um excelente centro para ataque SN2 como haleto: por exemplo, brometo benzílico ( \text{PhCH}_2\text{Br}) é um eletrófilo muito reativo em SN2.
  • O grupo isopropílico ligado ao oxigênio no produto vem de um alcóxido isopropóxido ( \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-). 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 \text{PhCH}_2\text{Br} (brometo benzílico) via Williamson (SN2).

Passo 3

Reagentes, equivalentes e solvente — procedimento prático típico:
  • Comece com álcool isopropílico ( \text{(CH}_3)_2\text{CHOH}), 1{,}0 equivalente.
  • Desprotonar com hidreto de sódio ( \text{NaH}), aproximadamente 1{,}0 equivalente (usar leve excesso, p. ex. 1{,}05 equiv, para garantir desprotonação completa). O \text{NaH} gera o alcóxido isopropóxido \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^- e libera \text{H}_2. Use solvente anidro e inerte, por exemplo tetraidrofurano anidro ( \text{THF}) ou éter dietílico. Manter sob atmosfera inerte (N _2 ou Ar).
  • Após formar o alcóxido, adicionar brometo benzílico ( \text{PhCH}_2\text{Br}), 1{,}05\text{–}1{,}2 equivalentes, lentamente, manter temperatura ambiente ou ligeiramente baixa se necessário.
  • Reação: o alcóxido ataca por mecanismo SN2 o carbono benzílico, deslocando \text{Br}^- e formando o éter.
    Em forma de equação de reação (mostrando passos principais) coloque separadamente em bloco:
\text{(CH}_3)_2\text{CHOH} + \text{NaH} \longrightarrow \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-\text{Na}^+ + \text{H}_2 \uparrow
\text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-\text{Na}^+ + \text{PhCH}_2\text{Br} \longrightarrow \text{PhCH}_2\text{OCH(CH}_3)_2 + \text{NaBr}

Passo 4

Mecanismo passo a passo (didático, explicando o porquê):
  1. Desprotonação (formação do nucleófilo): o hidreto de sódio ( \text{NaH}) é uma base forte e pouca nucleofílica. Ele remove o próton do oxigênio do álcool isopropílico formando o alcóxido isopropóxido \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-. A equação já mostrei acima. É importante: use solvente anidro porque \text{NaH} reage com água. A formação do alcóxido é essencial porque o oxigênio em forma de alcóxido é muito mais nucleofílico que o álcool neutro.
  2. Ataque SN2 ao carbono benzílico: o alcóxido ataca o carbono \text{PhCH}_2 do brometo benzílico por um mecanismo concertado (SN2), formando uma ligação O–C e expulsando \text{Br}^-. 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.
  3. Sal inorgânico se forma ( \text{NaBr}) e o produto é o éter desejado \text{PhCH}_2\text{OCH(CH}_3)_2.
    Observação didática: se você tentasse usar isopropil haleto ( \text{(CH}_3)_2\text{CHBr}) 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: \text{THF} anidro ou éter dietílico anidro. Evitar solventes proticos.
  • Base: \text{NaH} (sólido em suspensão em \text{THF}) é clássico; alternativa: metal sódio em \text{NH}_3 ou \text{Na}/ \text{K} pode ser usado, mas \text{NaH} é prático e seguro para esquematizar.
  • Equivalentes: usar aproximadamente 1{,}0 equiv de álcool, 1{,}05 equiv de \text{NaH}, 1{,}05\text{–}1{,}2 equiv de \text{PhCH}_2\text{Br}. 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 \text{NaH} residual — cuidado: libera H _2), extrair orgânico, lavar, secar com \text{Na}_2\text{SO}_4, evaporar solvente e purificar por destilação fracionada ou cromatografia, se necessário.
  • Riscos/efeitos colaterais: haletos benzílicos são sensíveis à hidrólise e são irritantes; \text{NaH} 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 \text{PhCH}_2\text{O}^- e atacar \text{(CH}_3)_2\text{CHBr} (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 \text{PhCH}_2\text{OTs}) 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 \text{(CH}_3)_2\text{CHOH} com \text{NaH} em \text{THF} anidro para formar \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-, depois adicionar \text{PhCH}_2\text{Br} para promover SN2 e obter \text{PhCH}_2\text{OCH(CH}_3)_2; fazer trabalho e purificação conforme descrito.

Resposta

Desprotonar \text{(CH}_3)_2\text{CHOH} com \text{NaH} em \text{THF} anidro para formar \text{(CH}_3)_2\text{CHO}^-, em seguida adicionar \text{PhCH}_2\text{Br} (brometo benzílico) para reação SN2, gerando \text{PhCH}_2\text{OCH(CH}_3)_2 (éter benzil isopropílico).

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