Reações de Desidratação Intramolecular

Teoria Completa

A reação de desidratação intramolecular é a perda de água dentro da própria estrutura da molécula e acontece nos álcoois e ácidos carboxílicos. Como há a eliminação de algo, a desidratação entra na categoria de reações de eliminação.

Na eliminação os átomos ou grupos de átomos de uma molécula são retirados ou eliminados da mesma, gerando um produto. A facilidade do álcool para sofrer a desidratação intramolecular segue a seguinte ordem decrescente:

Para a desidratação é importante a presença de um catalisador que atua como agente desidratante, normalmente o ácido sulfúrico, e altas temperaturas, em torno de 170°.

Esse tipo de reação obedece à Regra de Saytzef, que diz que haverá maior tendência do hidrogênio sair do carbono menos hidrogenado! Então ali no mecanismo o hidrogênio eliminado é aquele ligado ao carbono menos hidrogenados e vizinho do que contém a hidroxila.

Até aqui show! Mas e se a hidroxila estiver no meio da cadeia? Como saber quem sai da onde?

Por exemplo, a seguir, vemos o 2-metil-pentan-3-ol. Se liga que um dos vizinhos ao carbono da hidroxila (em azul) é secundário e o outro é terciário (em vermelho):

O hidrogênio ligado ao átomo de carbono terciário terá maior facilidade para sair devido ao seu caracter mais eletronegativo. Nesses casos, todos os compostos possíveis são formados, predominando a ordem de formação de álcoois terciários > álcoois secundários > álcoois primários!

Até agora só vemos o que acontece no álcool, mas e nos ácidos? Então, é exatamente o mesmo mecanismo mas como produto no lugar do alceno tem-se a formação de um anidrido. Para acontecer a desidratação intramolecular de um ácido, é necessário que na sua estrutura tenham dois grupamentos carboxílicos (-COOH).

Como a molécula de água sai da própria molécula, a sua estrutura precisa conter as hidroxilas para que as mesmas possam, de acordo com o mecanismo, sair parcialmente formando a água. O oxigênio que perde o hidrogênio se liga ao carbono que perdeu a hidroxila e forma o anidrido.

É isso galerinha. Fechamos! 😊

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Exercício Resolvido #1

Lista de exercício.

Dados os nomes dos álcoois a seguir, qual delas é capaz de originar, a partir de uma reação de desidratação intramolecular na presença de ácido e aquecimento, o composto 2-metil-but-2-eno?

  1. 2-metil-butan-3-ol
  2. 3-metil-butan-2-ol
  3. 3-metil-butan-1-ol
  4. 2-metil-butan-4-ol
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Passo 1

Para descobrir a posição da hidroxila, devemos analisar a estrutura do alceno formado:

Como a dupla está entre os carbonos 2 e 3 a hidroxila também deve ter saído de uma dessas posições. Agora, vamos lembra da Regra de Zaitsev: será removido o hidrogênio do carbono MENOS hidrogenado! Esse regra é o inverso da Markovnikov.

Então a hidroxila vei do carbono 3 e o hidrogênio do carbono 2!

Passo 2

Hora do grand finale e nomear o álcool! Como agora há um grupamento funcional na cadeia carbônica, aquela contagem lá de cima não vale mais. Então recontando temos:

A cadeia principal tem 4 átmos de carbono: but

Posicação da hidroxila: 2

Posição da metila: 3

Terminação de álcool: OL

Juntando tudo: 3-metil-butan-2-ol!

Resposta

Letra

Exercício Resolvido #2

Lista de exercício.

Dados os nomes dos álcoois a seguir, qual delas é capaz de originar, a partir de uma reação de desidratação intramolecular na presença de ácido e aquecimento, o composto 2-metil-but-2-eno?

  1. 2-metil-butan-3-ol
  2. 3-metil-butan-2-ol
  3. 3-metil-butan-1-ol
  4. 2-metil-butan-4-ol
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Passo 1

Para descobrir a posição da hidroxila, devemos analisar a estrutura do alceno formado:

Como a dupla está entre os carbonos 2 e 3 a hidroxila também deve ter saído de uma dessas posições. Agora, vamos lembra da Regra de Zaitsev: será removido o hidrogênio do carbono MENOS hidrogenado! Esse regra é o inverso da Markovnikov.

Então a hidroxila vei do carbono 3 e o hidrogênio do carbono 2!

Passo 2

Hora do grand finale e nomear o álcool! Como agora há um grupamento funcional na cadeia carbônica, aquela contagem lá de cima não vale mais. Então recontando temos:

A cadeia principal tem 4 átmos de carbono: but

Posicação da hidroxila: 2

Posição da metila: 3

Terminação de álcool: OL

Juntando tudo: 3-metil-butan-2-ol!

Resposta

Letra B

Exercício Resolvido #3

Lista de exercício.

A desidratação de um monoálcool saturado de peso molecular 74 produz um alceno que apresenta esteroisomeria geométrica. Com base nesses dados, podemos afirmar que o monoálcool é:

  1. 2-metil-propan-2-ol
  2. butan-2-ol
  3. butan-1-ol
  4. 2-metil-propan-1-ol
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Passo 1

Iiiih, trouxe isomeria para questão, mas tá tudo bem! Vamos lá.

Para um alceno ter isomeria geométrica ele precisa ter ligantes diferentes em cada um dos carbonos da dupla ligação. Só que analisando as opções, repara que no total são sempre quatro carbonos na estrutura, então ai já vemos que o alcenos também tem quatro carbonos.

Passo 2

Mas ainda não acabou! A posição da dupla deve ser tal que respeite a exigência do composto de possuir isomeria geométrica.

Se a dupla ficar entre os carbonos 1 e 2, o carbono 1 apresentará dois ligantes iguais, no caso o hidrogênio. Então ela não pode ficar ali. O mesmo a contece se colocar entre os carbonos 3 e 4 já que são exatamente a mesmo posição que a 1 e 2 se girarmos a molécula em 180° para a esquerda.

Então só resta o meio da molécula! A dupla ficará entre os carbonos 2 e 3!

Passo 3

Para finalizar e chegar no álcool temos que lembrar da Regra de Zaitsev, onde o hidrogênio sai do carbonos MENOS hidrogenado! Buuuuut, tem o pequeno detalhe. Os dois carbonos possuem exatamente a mesma quantidade de hidrogênios, logo não faz diferença. O hidrogênio pode ter saído do carbono 2 ou 3.

O álcool é o butan-2-ol!

Resposta

Letra B

Exercício Resolvido #4

Lista de exercício.

Durante o cozimento da carne, a gordura nela existente produz aquele som ‘chiadeira’ e aromas peculiares. O glicerol presente na gordura decompõe-se em acroleína e água segundo a reação:

O tipo de reação apresentada acima é:

  1. Eliminação em aldeídos
  2. Eliminação em álcoois
  3. Substituição de álcoois
  4. Adição de aldeídos
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Passo 1

Olhando as opções fornecidas, a letra D com adição e a letra C com substituição podem ser cortadas, porque não há adição ou substituição nenhuma no reagente para gerar a acroleína.

Passo 2

Restam apenas as letras A e B e para escolher a certa temos que olhar o mecanismo dado na questão. No reagente tem-se um álcool, o glicerol, e nos produtos tem-se um aldeído, a acroleína e duas moléculas de água.

Como não há mais nenhum outra reagente exposto no mecanismo ou no comando da questão, podemos afirmar que esses produtos vieram diretamente da degradação do glicerol, ou seja, faziam parte da estrutura original dele. Então houve a eliminação da algo a parir do álcool – Eliminação em álcool.

Resposta

Letra B

Exercício Resolvido #5

Lista de exercício.

Quando se realiza a desidratação intramolecular do propano-1-ol na presença de ácido sulfúrico (H2SO4) e aquecimento, qual dos produtos a seguir é obtido?

  1. Propeno
  2. Eteno
  3. But-1-eno
  4. Pent-1-eno
  5. Hex-1-eno
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Passo 1

Quando o propan-1-ol sofre uma reação de desidratação intramolecular na presença de ácido, forma um alceno, como na equação a seguir:

A formação do alceno ocorre quando a hidroxila presente no carbono 1 interage com um hidrogênio do carbono 2 (carbono secundário), resultando em uma molécula de água. Com a saída da hidroxila e do hidrogênio, ambos os carbonos (1 e 2) passam a necessitar de uma ligação para alcançar estabilidade, o que ocorre com uma ligação pi entre eles.

Passo 2

Como existe uma ligação dupla (‘en’) entre os carbonos 1 e 2, na estrutura com três átomos de carbono (‘prop’), o produto formado é o propeno.

Resposta

Letra A

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