Desidrogenação, Desalogenação e Desidrohalogenação

Teoria Completa

Nas reações de eliminação acontece a saída, ou desprendimento, de ligantes de uma determinada molécula. Mas é bom lembrar, isso acontece sem que esses mesmos ligantes que foram eliminados sejam substituídos por outros. Elas representam o caminho inverso das reações de adição.

Elas têm grande importância para a indústria química, na produção de polietileno, que é a matéria-prima para a obtenção de plásticos. As principais reações de eliminação são:

- Eliminação de Hidrogênio ou Desidrogenação- Eliminação de Halogênios ou Dealogenação- Eliminação de Halogenidretos ou Desidroalogenação- Eliminação de água ou Desidratação

As três primeiras serão as abordadas neste tópicos.

Eliminação de Hidrogênio ou Desidrogenação

Ocorre a eliminação de uma molécula de hidrogênio (H2), ao contrário da hidrogenação. Através da Desidrogenação é possível converter gorduras saturadas em insaturadas, álcoois em cetonas ou aldeídos (através da oxidação), alcanos em alcenos e aminas em nitrilas.

A desidrogenação utiliza catalisadores para permitir condições de reação adequadas. A ocorrência de reações em paralelo pe responsável pela relação entre conversão e seletividade para o alceno desejado. Os principais catalisadores são platina, ródio, rutênio dentre outros, quase sempre na forma de óxidos.

Eliminação de Halogênio ou Desalogenação

A eliminação dos halogênios, que são bem eletronegativos, precisam de uma espécie eletropositiva no meio para acontecer já que estes criam ligações muito fortes para serem rompidas. Essa eliminação é facilitada pela ação de um metal, no exemplo, o zinco por ser eletropositivo.

Eliminação de Halogenidreto ou Desidroalogenação

Ocorre a eliminação de HBr, HCl ou HI, onde emprega-se uma base forte para reagir e arrancar um ácido (halogenidreto) da molécula.

Algo a ser sempre levado em consideração é a Regra de Saytzef: o hidrogênio a ser eliminado, sai do carbono menos hidrogenado. Dessa forma é fácil prever quando haverá formação de um produto de forma majoritária ou minoritária, como no exemplo abaixo:

Eliminação X Substituição

As vezes os mecanismos podem parecer um pouco confusos e fáceis de serem trocados, então é necessário ter em mente que as reações de eliminação são realizadas com o uso de bases fortes como KOH e NaOH em solução alcoólica. Já as reações de substituição são realizadas pelas bases fracas como AgOH ou bases fortes porém em soluções aquosas beem diluídas.

Além disso, como toda reações tem suas especificidade e/ou preferência em relação ao substratos, aqui não é muito diferentes. Para os haletos alifáticos existe também uma preferência estrutural que é resumida assim:

OBS.: Eliminações múltiplas e de Grupos Afastados

Algumas vezes, certas reações podem acontecer consecutivamente em cima do mesmo substrato. O nome desses processos são reações múltiplas e quando é uma reação de eliminação acontecendo mais de uma vez, tem-se as Reações de Eliminações Múltiplas.

Por exemplo, partindo de um di-haleto, se a eliminação ocorrer duas vezes na mesma moléculas, teremos a formação da tripla ligação.

Mas percebe que são grupos próximos, certo?! E se eles estiverem mais distantes, também acontece? Sim. A eliminação de átomos afastados ocorre com a formação de compostos cíclicos, lembrando que os anéis com 5 ou 6 átomos de carbonos são mais estáveis, então cadeias carbônicas maiores que isso normalmente não sofrem esse tipo de eliminação.

E com isso fechamos por aqui! 😊

Expandir

Exercício Resolvido #1

Lista de exercício.

Compostos orgânicos denominados haletos podem sofrer reações de substituição e eliminação, gerando produtos diferentes, como podemos observar nas propostas a seguir:

- Em reações de eliminação os haletos produzem alcenos

- Em reações de substituição esses compostos produzem alccóis.

Tendo como base as afirmações acima, qual é o produto principal de uma reação de eliminação do 3-bromo-2-metil-pentano em presença de hidróxido de sódio?

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Passo 1

Desenhar a estrutura do substrato da reação, o 3-bromo-2-metil-pentano:

Passo 2

A questão não diz o nome do tipo de eliminação que vai acontecer e como o substrato tem um halogênio, pode-se ficar em dúvida se acontecerá uma desalogenação ou desidroalogenação. Aquilo que vai indicar qual das duas é a afirmação “em presença de hidróxido de sódio”, ou seja, uma base forte. E em qual dessas duas reações que se faz necessário o uso de uma base forte para chegar no produto? A Desidroalogenação, já que precisa sair um hidroalogeneto como subproduto.

Passo 3

Hora do mecanismo em si:

A base é responsável por tirar o Hidrogênio do segundo carbono, o bromo ao desfazer a sua ligação captura esse hidrogênio de volta formando o hidroalogeneto e o 2-metil-pent-2-eno.

Resposta

2-metil-pent-2-eno

Exercício Resolvido #2

Lista de exercício.

Quantas eliminações o tetracloroetano pode sofrer ao reagir com zinco metálico?

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Passo 1

Desenhar a estrutura do tetracloroetano:

Passo 2

Vamos lembrar como é o mecanismo da eliminação de haletos:

Repara que para cada zinco metálico, temos dois haletos saindo da molécula, então a proporção são de 2 haletos para 1 zinco.

No caso do tetra-haleto essa proporção dobra certo? Ficando com 4 haletos para 2 zincos!

Passo 3

Hora do mecanismo em si:

A reação de eliminação acontece duas vezes gerando o etino.

Resposta

A reação de eliminação se repete duas vezes.

Exercício Resolvido #3

Lista de exercício.

Que tipo de produto orgânico é gerado quando o butano sofre eliminações múltiplas?

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Passo 1

Desenhar a estrutura do butano:

Passo 2

Apesar da questão não especificar que tipo de eliminação está falando, como o butano é composto por carbono e hidrogênio a eliminação em questão é a desidrogenação. O mecanismo mostra que dois hidrogênios saem da estrutura por vez e cria-se uma ligação pi (dupla) entre os carbonos que perderam esses hidrogênios. Porém, se o composto que vai sofrer essa reação tem quantidades maiores de hidrogênio e sempre respeitando a proporção, a reação de desidrogenação pode se repetir.

Passo 3

Hora do mecanismo em si:

A reação de eliminação acontece duas vezes gerando um dieno.

Resposta

Dieno.

Exercício Resolvido #4

Lista de exercício.

O but-1-eno também pode ser obtido a partir da reação de eliminação do 2-cloro-butano em maio ácido. Verdadeiro ou falso?

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Passo 1

Para descobrir se é verdadeiro ou falso temos que montar o mecanismo. Como o reagente tem apenas um haleto na estrutura, a questão fala de uma desidroalogenação. Lembrando que apesar dessa eliminação gerar um ácido o meio em que o reagente se encontra é básico, então encontra-se o primeiro erro da afirmação.

Passo 2

Sabendo de qual eliminação se trata, agora é montar a reação:

A partir daqui pode-se ver que o but-2-eno é o produto correto, pois de acordo com a regra de Saytzzeff, o hidrogênio do átomo de carbono menos hidrogenado (nesta caso o carbono secundário) é retirado com maior facilidade.

Esse é o segundo erro da afirmação.

Resposta

Falsa

Exercício Resolvido #5

Lista de exercício.

Analise a reação orgânica abaixo:

Essa reação é de:

  1. Adição
  2. Ozonólise
  3. Eliminação
  4. Substituição
  5. Desidratação
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Passo 1

Para entender qual reação é temos que avaliar o reagente e o produto. O reagente é um di-haleto e o produto um alceno, isso quer dizer que dois halogênios saíram da sua estrutura ao reagir com zinco, usando um álcool como catalisador. Portanto se há perda na estrutura do reagente, trata-se de uma reação de eliminação.

Resposta

Letra C.

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