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câpiruro 2 - Ì,pG ds Ìeàçõ€s oÌsâni(as 379 Copítulo 2 Irpos de reoções orgônrbos InfÍoduçõo As reaçôes orgânicassào classificadas em Íeações de adição, de substìtuiçãoe de elimi- ,lação.Vejamos cadauma delas. li) Reações de adiçãol São as reaçôes em queduas ou maismoléculas seassociam, originando umaúnicamo, lécuÌa. Assim: Rompe{eaììAaçãoÌe s-c'Icln HH Note que o cloro (Clr) se- adiciona ao eteno, produzindo o l, 2-dicloro-etano (associa. ção de duas moléculas oÍiginândo uma úÍ ca molécula). 2! | Reaçòe\ d? substituiçtto: Sâoas reaçôes em que ocorre na molécula a troca de um Ìigante, Veja: HH + H C-C-Cl tl HH Note que o ligante H dâ molécula de etanoé substituido pelo ligante Cl, originando o cl-cl cl cl rl + H C-C-H HH 3?) Reações de elinìnsção. HH I I HH HH H-C_r-,C-H - ,.yJ,qy: São as Íeações em qu€ ocoü€ a saÍda de ligantes de uma molécula, sem que âconteça â substituição desses Ìigantes. Observe: HH H-C:C-H + H,O Os lisãnles H eOH são smplesmenle eìinina Note queosligantes H € OH sãoeliminados da molécula do etanol, originando o eteno.

UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

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rl Sãoas Íeaçõesem qu€ ocoü€ a saÍdade ligantesde uma molécula,semqueâconteçaâ substituiçãodessesÌigantes.Observe: Note que o cloro (Clr) se-adicionaao eteno,produzindoo l, 2-dicloro-etano(associa. ção de duasmoléculasoÍiginândouma úÍ ca molécula). cl cl H -C :C -H + H ,O I HH Note queos ligantesH € OH sãoeliminadosda moléculado etanol,originandoo eteno. + H C -C - C l HH HH HH HH 3?) Reaçõesde elinìnsção. cl -c l Os lisãnlesH eOH são smplesmenle eìinina tl

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Page 1: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

câpiruro 2 - Ì,pG ds Ìeàçõ€s oÌsâni(as 379

Copítulo 2Irpos de reoções orgônrbos

InfÍoduçõoAs reaçôes orgânicas sào classificadas em Íeações de adição, de substìtuição e de elimi-

,lação. Vejamos cada uma delas.

li) Reações de adiçãol

São as reaçôes em que duas ou mais moléculas se associam, originando uma única mo,lécuÌa. Assim:

Rompe{eaììAaçãoÌe

s-c ' Ic ln

HH

Note que o cloro (Clr) se- adiciona ao eteno, produzindo o l, 2-dicloro-etano (associa.ção de duas moléculas oÍiginândo uma úÍ ca molécula).

2! | Reaçòe\ d? substituiçtto:

Sâo as reaçôes em que ocorre na molécula a troca de um Ìigante, Veja:

HH

+ H C-C-Clt l

HH

Note que o ligante H dâ molécula de etano é substituido pelo ligante Cl, originando o

cl-c l

cl clr l

+ H C-C-H

HH

3?) Reações de elinìnsção.

HHI

IHH

HH

H-C_r-,C-H -

,.yJ,qy:

São as Íeações em qu€ ocoü€ a saÍda de ligantes de uma molécula, sem que âconteça âsubstituição desses Ìigantes. Observe:

HH

H-C:C-H + H,O

Os lisãnles H eOH sãosmplesmenle eìinina

Note que os ligantes H € OH sãoeliminados da molécula do etanol, originando o eteno.

Page 2: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

380 unÌdôde r2 - Mécâniehós

ffi Exercícios de aprendizogem w&nrffiFmffiGf,A?) Classilìque ê Íeâçáo conespondmk à seeüinies equades:

a) crHó + H, - cfi'

clI

b)Hc-C=CHr HCì - H,(-(-(H

cÌ H,C-C-.H. Zi - HjC-C:CH_ | ln{ t :

cl cldr H.a (Hr+ KoH ' HrC=.H Kí l HrO

Icl

o @ * " ,c-cr - @cu,*ucr

H

ID HrC C-CHr + HNOr - HrC C CHr + HrO

HI

1A) H3C-C-CH, + 2KOH * H3C-C=CH + 2KCl + 2H?O

cr cl

(Bt H,C -c" + Hjc - OH --oH

conceilos ÍundomontoisVocê já estudou as funções orgânicâs e uma série de reações que ocoÍrem com os maig

variados compostos orgâÌÌicos, AgoÍa, você precisa saber como essas reacôes ocorrem.mas. para is\o. de\emos inic ialmenre eslabelecer or seguintes conceitos:

19) Heteúlise ou cisão heterclítica:Chamamos de heteÍólìse (r€Íe.or: diferenúe; /jJe: quebra) a ruptura que ocorre num par

eletrônìco covalente de uma estrutura, de modo a oÍiginar íons (estruturas carr€gadas eìe-tricamente). Assim:

H

.H

H

H

H,

[48) Relacione as colünd I e ll:

( ) Eação de âdiçâo

( ) reagão de elÌnimção

INor

H,c-cao + H,o-0-cHl

í ) Eação de sub$iruiçìo

íc) Hlc c '. \ l t

OHI

+ H, - HrC C-HI

H

F-

Page 3: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

câoíturo 2 - Ìipos de ÍeaÇõeEóÍsánrca 341

H o..r'Fi -...- HoiÀ .-t\, a"nn

Ìos eìéÍms f iún on.1oxrSenro poÌseÌeÍe ma6

I elelronesativo quc o hi-

H,C cH2

+ H'

oH + H'+ H,C_

+ cN+

. . . , . 'E

Note que o reagente ele-trófilo ê ácido de Lewis, o\\se)a, e estruíura rcceptora de

cl,. icl -* cl '

2?) Homólìse ou cisao homolíticalChamamos dehomóljse (rorìosi igual; /ira quebra) a ruptura que ocorre num pâr ele-

trônico covaìente de uma estrutura, de modo a originar rddÌ?dis (esrruturâs neutras). Veja:

_ H_ +.H Clr a .61

HI

ciI

H

Ht . ,

Ci l .Ht -

H

3?) Reagente eletfl5fìlo (E)l

Chamamos de reagente elelrófilo (e1e-trc: elëtroni íilot amigo) â estrutura queatâca centros (chamados substnttos) de alladensidade eletrônica.

Evidentemente, os reagentês eletrófilosdevem ter "deficiência" de elèÌrons, po-dendo ter carga positiva efetiva ou não.

Assìm, são reagentes eletrófilos as es-truÌuras H', Cl ' , NOi, Alclr , Feclr etc.

Exemploi

" .@C 9HH,H

49 ) Reltgente nucleófílo (!Nu):

Chamamos de reagente nucÌeófiÌo (r?rcteo: núcleo; íilo: amigo) a estrutura queataca centros (châmados suósÍralos) de bafxa densidade eletrônica.

Evidenlemente, os reagentes nucleófilos devem ter "excesso" de elétrons, po-dendo ter carga negativa efetìva ou não.

Assim, são reagentes nucleófilos as eS-truturas CN , Cl , OH , H,O, NHr etc.Exemplo:

n\C_C.

I

iNu

| ,::'"'S lNu

I densìdade elelÌônica.

Page 4: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

342 Unidâde 12 Mecânismo3

Na molécula do aldeído,

-H

devido âos efeitos indutivo e mesômero, ocoÍre o seguinte:

@.-o-H.C_C-

^

\H

Então, temos:

' no 'HrC-C"- + CN-

\H

cN ,*^| -o '- H3C-C-

Note que os reagentes nücleáËlos sáo bases de Le)ris, ou sejâ, sâo erír,trrcs doadorus

EAg) Indique o que s fomã ao oconq cisão honoÌíticanos pâres elúônicos covâlenles ftpresônlados poÌ'' , nas kgDinl€s estrotüÌas:

EAlo) O que se foÌna âo ocorq helelolik nos pares eìet!ônicos representados poÌ ì'. nar eslrüluras âbaixo?

f,411) Entre as es1ru1üEs dadas a sryuü, agrupe ar qucconsliluen ftascnles eìehôAlos e as que coNlituemreasentes nucleófrlos:

l r , HjC' , HC=C, SOrH', HrC O-,NO;, Br'

E{12) Conplel€ d equaÉes. ìndìcmdo os ácidos e as ba-

a) Hrc c-CHr + H' *tloÌ ro

b) H,C-C:CHr + NOt -H

ffi Fxercícios de oprcndizogem ffiüBlmE

0 meconismo dos reoçõesCom o conhecimento dos conceitos estabelecidos, podemos, agoÍa, saber como as rea-

ções ocoÍÍem. Para isso, devemos estudar o mecaÍismo de cada reação.O que se enlende por mecanismo?Mecanhmo deuma reação são os caminhos pelos quais a reação seprocessa, Assim, sa

ber o m$anismo de uma r€ação significa conhecer os caminhos peÌos quais ela se r€alizaVamos, então, estudar o mecanismo de algumas reações:

l1) Reações de adìção nos alcenosl

Os carbonos da dupla ligação, nos alcenos, constituem üma regiào de elevada densida-de eÌetrônica e, assim sendo, bastante sus€etível a um ataque eletrófilo, ou seja, um ataquepor reagentes ávidos por elétrons. Desse modo, as reações de adição, nos alcenos, são co.nhecidas poÍ rcações de adkão eletófìb.

a) Br *' B'

b)Hrc-c* 'HH,

a) Ì r* 'Br

b)Hr.c l

c)H-O*'H

d) Hrc *. cHr

c) H * 'cN

d) flrc *. cl

Page 5: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

capÍrulo 2 - Ìipôs dê Ìe6çõês o'sânicâs 383

a)

Observe:

b) RessonAncia no etenol

c) Ataque eletórtb:

ofâ Ìa ' - -_-

H:C-- CH, + H*

(reação de adição de HCI ao eteno)

Vejamos o mecanismo dessa Ìeação:

Heterólìse com o HCI:

Hrl ,c l - H' + r .c l

o

H,C - CH,

H--.c lHcH: r . .CI ; f f i H,C cH.

wgenteruchtilío

Note que houve üm ataqu€ eletrófilo e um ataque nucleófilo; porém, â r€ação é de ddi-ção eletóÍìla, porq]ue ocorre, inicialmenÌe, o ataque eletÍófilo.

Êagenre lEÍa eírurura éête,tótito ]don), qre reebe

d) O caúocatíon so,rc ataque nucteófíto por paríe ato*.Ct-l

ffi Exelcício rcsolvidoER2) Obter o mecanismo da feãção entre propeno e cloridreto.

cl HI

H3C C CH'I

--,^-I EÍa eírütura é um ion posnilo (ca-I tion), que reebe o none de carór.at) tíon oú ion de caúônio, poÍ Ìer

^ carya

L!9:rry, l9s!!1q1"r 93r!9-

Page 6: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

384 u.rd.d.12 Mêcâ.i"-"s

al Heteúlise do HCll

HL.CI -

H++r.Cl

bl nessonância no propenol

lõ p"' "r"t'õÃ.

d;ú;p.llÍa este cárbono delido âo erehoJ+rsdocH3.

..,- // ^ ac, icH, - Hrc-c-cH,HH

cl Ataque eletúfílo:a

H3C C- CH'

d) Ataque nucleófilo no caÌbocationl

rycry: càúocâttú

, 'H

H.C , C-- CH, + *.Cl áraque -

ct H

H3C C - CH'

Note que, através dêsse mecanismo,lica e)(plicada a resla dê Markovnikov. ou seja, aentÍada do hidrogênio no carbono mais hìdrogenãdo dã dupla.

b) H:C:CH: + H,O - H,C, CH,

HóH

c) HrC: CH, + H!SOa -

HrC CH,

H OSOsH

EAl5) Mostre o mecanisno da âdiÉo eìaófla mtrc o2 netil büleDcl e a água.

[ArO De$ubra, atraús dc nunìsno, o pÌodü1o da s-guinte Eação de adição cletófila:

HrC-C:C-C-CHr+H Cl*lH,HH

ffi Exercíclos de oprendizogem ffiilWEÂ13) Dê o n&anismo da .eação edtre o 2'nerrl-bütmo-2

EAll) Iidique o nccânisÍÌo da, reaçoe! abaixo, $beidoqüe são reáçoe$ de adição eletófila:

a) H,C: cH, + cl1 * H:C -CH1t lcl cl

2i) Reações de adiçaio nos alcinos.

Os aÌcinos dão reações ale aalição eletÍófila com HX (halog€nidretos), X, (halogêniot eH:O, por meio de mecanismó idêntico ao dos alcenos, porém ocorrendo em duas etapas:. p meira etapa: a l'lipla ligação traÍtsformâ-se em dupla ìigação;. segunda etapat a dúpla ligação ÍansfoÍma-se em ligação simples.

Entretanto, os alcìnos, dìfercntemente dos aÌcenos, dão Íeações de adição nucleófilâ,como, poÍ exempÌo, a adição de HCN.

Page 7: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

CapÍrulo 2 Ìipoâ dê Ìãaçõ€s oÌgani.ês 385

H3C C=cH

^clH3C-C=CH

cl cll l

H3C-C CH- - c l

ct clH3C-C=CH

cr clI

H3C-C-CH

cl cl

cr cl

ou H3C-C-CH1lct cì

ERO Indicar o mecanismo dâ adição nucl€ófila entre o etinô ê o cianidreto:

HC=CH + H-cN

al OcoÌe hetená)lísê êom o HCNI

! )*ct t - H+ + ' rcN-

h\ Ressonância no etìnot ãrr;ìÌh O ;

HC-='CH - HC:CH

CNHI t cinoto de i.ìh

- HC=CH ü úd@ítík

lll Exercíclos reso/vidos -ER3l Indicar o m€canismo da adição elêÍóíìla entrs pfopino e cloro.

at OcoÌre hetetnise con o Clr:

ct cl

- HsC-C-CH

r lct cl

'::Ìt.'H3C *C"= CH ..-

o

"". - f:'ií'ì-t'. -+9:*-

,ô . .H.C - C: CH +rrc l - -+

ct ct cl cll l l l

H"C *C -- , CH - H.C C - CH- t::"' o ô"

ct cl cl clt t l l

" ,c.F .c3 - .cr -*s| . f f t -

H3c - : - .c,H" o-- " cr

Page 8: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

346 Unidade 12 - MecànÉmos

cl Ataque nucleófílol

HC: CH + . 'cN-@genbtuchóíih

cN o , - -_HC=CH + H'

@gmteahtuilk

dl O caÌbanion sof.e atèque etetòfilo:

Esra estÌutura é um íon negêtivo(áníonì, que recebe o nome decaúa.ion ou iÒn de carbânio,poÍ reÍ a cêrgâ nesativa ocali

CHz

a,CH

CN

.cl 11 Ì'HC = CH ou HC:

seeuìnts Ìrâçoes de adìção

+ HCI -+ n?O +

c) H3C-C-c=cH + Cìr -H,

DÀ1s) Dê o mecanisno da reação de adição nucleólìla m-1re o PIoPino e o ciaridÌeto

+ HCI

Cl2, Iibercndo o rcagente eletúlilo Cl"

- . . . - Ctra FêCt3, + cì '

FeCì;

fi".=,--*"."'"";1| ,eeene,a"ao o carati IJ sado, Fec r lcr . r - -+ H"

W Exercícios de oqrendizogern Wf,417) Dè o n€cn'isno das

elelÌófila:

d H3C-C=CH

b) Hrc-c=cH

3, Re^cões de subslituíçõo em anel benzênicoi

As reacões ale substituição em anel benzênico, tais como halogenação, nitração' sulfo'

"*aoïJãriúçao t'it'ese de FÍiedel-Crafti). '^o rcaçÒes de substituiçdo elcttófìlo' pots

ocorre orimeiramente o ataque elelrôfilo. devido ao falo de a clensldade elelronlca oo Den

z€no se; bastante eÌ€vada.

K Exercício resotvido wEBs) Indicar o mecanìsmo da halogenação do bênzeno' na presença de FeCl3

b\ Ressonância no benzeno, seguida do ataque elètÌóÍìlo:

,z-\-' ,-\-^Ht- t :e

\2 \2@ ,,

í ìô -

Fecl; + l-l'

al O Fecbtease con o

cl+Ì(cl + FêCl3

,.-< ) \- l ì l :c l

.taq"" \,.)" eleÍóiilo

- FeCl3 + HCI

Page 9: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

capÍtulo 2 ripos d€ ÌsaÇõ$ oÌs.nicàâ 387

I 6(efcícr'os deo endizagem -EAlr) D€ o nccmisÍìo da l.a6o de subÍituição cletrófiÌa coresponde'te à í1raçâo do beimo tra pHençã dc H,Sol:

,,^".-rii\- -' - /zz\'! Nô

IOl . ï ' . tò_ "o.

n,r . IOf "" ' _ u,o\-,/ ,,-l -' \.,/

A foÍmação do rcrgcnle elclúÍlo $ d,í da scguir& fomal

{í;#ìro, . i;fr;*oso,n - H,o +.roso3H + Noi'=='-__---- ; '

@ge e etúúíto

xÁ20) Dê o E€.arisbo da @ção de subdiluição elêtóíla conespondente à ÍÌújÌação do benzeio Gí Be de FÌiedcì{dtl

":-*.v.'Á.r ,,a-.'_ cH,

I O l ' ;: ' -

ih,_cn, aq, ì O_J - Hclv ' - - - t : ; ' ' . ' "v

A forxnâção do Ìca$ote eletófilo s€ dá dr !.sriolc foma:

ctì.icE3 + ÀClr - Clr.Alcli + *CHr

ÀlcI

f, 2r) D€ o nenìndo dâ ftação dc sühtituiÉo cletnifila coÍasponde.te à sulloução do heDzeno:

g+iV ì',,q*r,"," -soü

+ H,O

A foÌnâÉo do reâsente eletÍófilo sc d.í da sesüinre foÌha:

ola

Or""HrSOr

- HrO + S-O

Io"*:**

4!) Reação de substitüíção em anel benzènico, com a prcsença de rudical di^gentel

Você já sabe qìre um radical ligado ao anel benzênico pode orientar a substituição dehidÍogênio desse anel em posição mela ou em posiçóes orto e para.

Vejamos, então, o seguinte:

a, Rqdìcal meta difigentel

Vamos analisar a cloração do ditÍo-benzeno:

Ììro,, \ , . + lCl ì -Cl *€-L_itr.;. ..'.

NO,,\ + Hcl€Lcl

Note que oco e substituição de H em posìção meta, porque o grupo - NO, édirigente.

meta

Page 10: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

388 u.id"dâ 1, - Mscânismoê

Mecarfumo:. Ocoüe heterólise do Clri

CÌ. ;**CI - Cl ' +Ì*Cl

. RessonAncìa seguida do ataque eletúíiloiO grupo - NO, pÍovoca ressonância no âíeI benzênico, tornando as posições orto e pa-/a mais posilivas e eütando, assim, um ataque eletrófilo nessas posições, Conseqüente-mente, o reagente eletrôfilo vai prccuraÍ a posição meÍa:

oo. o o:" o o:o o:oot,o6

1r 'd\-,

Note que, com a ressonância, as posições orÍo epala ficâm deficientes em €létrons (posi-tivas); poÍanto, não podem sofrer o âtaque do reagente eleüófilo Cl u . Então, esse rea,gente eletrôfilo atacará a posiçáo meta.

t,'.é

lo

| ] , i l\.,'

@,19"

H* + Ì*Cr -

HCI

Além do g.rupo - NOz, exìstem outÍos que pÍovocam o mesmo efeito, tais como:- COOH, - SO3H, - CHO, - CN e - COOR.

(

\

t*6

A'+l t ì\4

o o:" o o: . -\oy ' . . . ì

NP$VãÌ-

\o_/N^

oo

N

+H*

\urcl

Esqüemr geÍrl da ressonâÍcie provocadr pelo Ìrdic{l meta dirigente

íÍì

@oB A_B

- Ao's-

ooA_B*grti O Íeagente eletrófiìo

não ataca as posições or-to e pdld, que apresen-tam baixa densidâde ele-trônica.

A_Br.o

l t . ì l *\.t-,/o+'

b) Radical ortÈpüa dirigente:Vamos anâlisar a cloraçâo do tolueno (metiÌ-benzeno):

CH.

r#",\:./ + HCÌ

Page 11: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

càptruro 2 Ìipos de Ìêaçòes orçánrs 349

+ HCI

Note que, agom, com a presença do grupo - CH3, ocorrem substìruições em posiçõ€sorto e paro, porqve o gtupo CHr é orto-para dirigente.

Mecríismo:

. Ocoffe heleúlise do CIrl

9|. 'c Ì - c l ' +.+cl-

. RessonAncia seguìda do ataque eletúfilo:O grupo - CH r apresenta efeito indutivo (+ Is), que provoca ressonância no anel benzê-nico, fazendo com que haja aumenio da densidade eletÍônicâ nas posiçôes ofto e para.Conseqüentemente, o reagente eletrófilo vâi atacar essas posições, evitando a posiçãomeía, agoÍa deficiente em elétÍons. Veja:

to lct

CH,I

í'\I t

Note que, agora, as posiçôes orto e paru figam negativas e, evidentemente, o reagente ele-trófilo CI * ataca exatamente essas Dosicões.

CH, cH,@l^

.* , l l l l>-,/'ãs

CH,*u.A

I cH,

i .&p - '1\-r 'H + cr*|

" - * . . . ,

CH,t' ,A-.,

t ) - \2 +H*

HCI

O mesmo ocorre na posiçãopd/a,Além do grupo - CH3, existem outros que provocam o mesmo efeito, tais como:

-NH,, OH,-O-CH3,-Cle-Br

Esqueme geral da re$onâdciâ provocâdr pelo Ìadicrl oÍo-pâÌr diÍigent€

O Íeagente eletrófiloatacâ as posições or'to epírra, que apresentaÍn ele-vada densidade eletrônicâ.

i B f;"'* f f*^ f-d9Íô' - ô'ï-:fi .:e'6\./ \r? f./ \/,

"- , . . . - '^4F

Page 12: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

39O Unidade 12 Mecsnismôs

ffi Exercíclos de oprcndhogern ffiMlffiEA22) Bslabele{a o nEdirno das seguint€s reaçles de subliluiqão eletntfiÌã:

o-\ -oHc

@o." '

os /oHcI

'1 1fi) . . 1lr, cr -\ : , ìEt _. '

" fâ. ' lc : cr -â - H( lÌ4,tt: -: ' ' \ iy'ct

EA23) Iídique o nec{nisDo ds ieeuinles ÌcaÉes de subsüluição eÌetntfila:

NHI NH't . - . , - - l

"ríâì-.rÌl ';.. íÂ'Ì_ cl

(?- ic l l - . ì -LYr ' Í I . ì

OH OHl ---- |

brí : ì - - ;# i - ' í ì c l

(YJ ' - rcÌ l cì - tYr + H(ì

5?\ Reaçao de desürutação de,álcooisl

Você já sabe que um alcool, sob â âção de HrSOl (agente desidratante), sofre desidra-tação. Veja:

H,SO"-::r:::+ H)C : CH) _ HzO (desidraração inrramotecutâr)

elm

H,C _ CH,. t - ,

íÉì órn.r' '., j-'

elanol

Meclnismo:

^, Heterólise do HrSOli

+ f l +.uòurÌrÍeagenteÉhtÍtiíik

b\ Ataque ektúÍilo com formação de íon de carbônioi

H3C-C-OH + H' -H,

H3c-c ,QH

H,c-c-dH + :É;o-c- cu ' - -A-P- H1c-C-o-c-CH, H:oH,]-H,H,H

e!üìerâno (desidralaçàoInteÍmolecular,

* Hrc-co + H,oH,

íü de cahrôììoH:-

Page 13: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

câpíturo 2 Ìipos de Íeaçõôs orsânicm 391

Com o íon de carbônio, confonne a tempeÍatura pode ocorrer:

â) H:c / çH: ' 'o"t H,c-- cH, - H'' : , e

,'H' atêno

a 4..lHjc-c +:o-c-cH3 * Hjc-c-o-c-cHlI s, I H, H: r^ H:

b)Jì . .lu,c-c . õ- c- cH, - Hrc- c-( i c-cH,- HoIH. IH. H,H,\

' - Èô üo.etano

6:) Reações de adição nucleóÍila à caúonilo

/ - o\Os composLos que apresentarÌì o gÍupo carbonila | - C { I sofrem reaçoes a.

adição nuclófila. \ /Vejamos, por exenplo, a reação de adição nìiclófila entre o etanal (aldeído) e o ciani-

OHI

* H3c-c-cNI

HMeclnismo:

a, Heteúlise do HCN:

' ÍNtente eletnáíilo Bagüte nucwÍlo

b\ Ressonôncia seguida de ataque nucleóÍìlo:

^. .o2-o o-- oH,C-C- * H,C-C.\H' . \H

no arãque------:--=- HrC

HrC C"'<:=-."\H rcatate ìucleólih

c) Ataque eletúfrlol

o ! \ - o:Ht- \ l

H,C-C"CN He - j : : : : - HrC-C..C\ ouI

. rCN-

oI

C.rCNI

H

H tpaleìtê alet Íìlo

OHI

HrC-C-CNI

HH

Note que pÍimeiao ocoÍÍe o ataque nucÌeófilo e, depois, o ataque eletrófilo, porque ocaúono positiyo é mais instóyel que o oxigênio negatiyo.

Page 14: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

392 irnidêde r2 M€cânÈmo3

7?) Reaç'ões de rudicais liwesiExistem reações que ocoÍrem através da foÍmação de radicais livres,Conforme jâ sabemos, os radicâis ìivres originam-se de uma cisão homolítica. e isso re-

queÍ condiçôes dra$icas, tais como temperatuÍa elevada, luz uÌtÍavioleta etc,Um exemplo tipico de Íeação de râdicais livres é a haÌogenação de alcanos. Veja:

HI

H-Cê- Hi+iCl t - Cl

H

" ' "*" ' " -J-cì+Hcl

HI

+ Hrtc l + xC HI

H

Mecenismo:

a) Honótke do Cl,:

cr. ì .c l - c l r + icÌEdiÉl

b) Ataque à molécula CHa:

Hi

xC H

IH

cl+ +

lH

IH

c) Ataqüe do rudicaÌ meíil ò molécülo Cl,:

Ht . .

H-C, + CÌÌ l 'Cl| \-,-'ì -'

H

ü Exercícios de oprendizogem ref,Â2,{) Indique o memimo da ftaqão:

Hrc-c cHz -!d9! Hrc-c:cH, + H,o-1.1-.i.E I bIÌì.r.,, ._.. t,

EA2s) Dê o neúisno da seguinte reação de adigâo nüclófila:

CNI

HrC-C CHr + HCN - H]C-C-CHII

ooH

EA26) Dê o me$nismo da ssuirre Eação que ocon. alÌavés de radicais lìvÌ6:

HrC CH3 + Cl: - HrC C-Cl + HCìH:

IÌI

HI

G;;"'J;;NH louúúor(üracHa. II -V-

H-C..Cl + *Cl

H

Page 15: UNID.12-CAP.2-TIPOS DE REAÇÕES ORGâNICAS

câpíiulô2-ÌpGd€Ìêaçóeso.sánic$ 393

m ExercÍclos complemenlores m|mmI ) {U n icam p-SP) Estafilococos necessitam de uma substância cuja Íórmula èstrutural é dadá ábâixo, paÍa

cresc€r € multipli@Í-se.HO

- N 1aì\ cáH--\v ' l

- 'oH

a) Oualé o nome dessa substânci.?b) Escrcvã sobre o €óter ócido-básico dèssa substância.

2) {UEL PB) AtrânsÍoÍmaçáo do 1 propânot, CH3 CH2 CH, OH, em propileno, CH3-CH : CHr,

3) (Fuvest-SP)Escreva os nomês dos quãtro com postos qu€ se obtôm pêlâ substituìçáode um átomo dehidrogènio do metano pelos radicãis -CH3, -OH,-NH, e--COOH. Dêntrè eles, qualé o composto

4) (FAÁP SP) Dê os noÍnês das equâçóes de reáçáoabaixo:

to H,o toarCHr -c + NaOH + CHr-C

' C4-CH2OH

o -c,Hq oNa

H,SO1b) CHr -CH--CH-CHr --- :+ cH. cH cH cHr - Hp'- l

OH

5) (auv€st-SP) Nâ seqúência de rc8ções:

3HC=CH -

X

X+Cl2 + Y+HCl

Y+OH- + Z+Cl-

ai quais as Íómu 166 hol€culares de x, Y e z?bÌ cìássifiquê âs rêâçóessegundo o sêu maanismo (adiçáo, @ndensaçáo, eliminação, substituiçãol.

6) (FCMSC-SP) C€rta5 substâôcias o.gânicâs possuem a propriedade de r€agìr com h ê ã ânálise dôsprodotos revela que a reaçáo se processa por um m€canismo de adiçáô dôs áromos de haloqênio àcad6ia ceôónica. Ou.l dõ6 Íórmulas abaixô idêntifica uma substância orgânìcacomessã propriedãdè?

a) H3C-M9C| d) H3c-cH2-cH,- oH

b) H3C O CH3 e) H3C-CH, CH3

c) H3C- CH : CH,

7) (Fuvest-SP)Os compostos rêpÌêsentados a sesun podèm sêrobtidos por reaçóes dè adiç5o de substân

cias adeauadas âo:

-H /H

H,C:C- HrC:C- H2C-C.'c l 'cN o-c cH3

uâ) mèrano. d) pÍopeno.

O

b) erèno. e) 2-butino,

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394 unidâdê i2- Mêcánismôs

al {UEL PR)Nas€qúência d€ tra.sformaçóes a seguir estão representadâs reaçôès de

-o ror

-o p_nc

-oR_C- - : - : j - B_C - R C_ _H,O

-H -oH -o n,

â) combustão e hid rólisè. d) descarboxilação e hidrstaçáo,b) oxidação e esterilÌcação, e) oxidaçáo e hidrogenãção.c) hidraLaçáo e sdponificação,

9) (Fuv6st-SPi Considere oesquema simplificado de produçãoda anilina a partndobenzeno:

NOZ NHII

I a I r r B aìx\2

Nessê êsquema, A, B e Xcorespondem, r€spêctivamente, ô:

a) HNO,, Hze redução.bì HNO3, H,e redução,c) HNO3, H, e oxidação.d) NO,, HzO e hidrólise.e) HNO2, H,O e hidrólise.

'lO) A adiçáo dê brometo d€ hidroqênÌo âo 3,4-dimeiil 2-penteno torma o:

a) 2-bromo 4-netil-hexano.b) 2-bromo 3-etilpenta no,c) 3-bromo 2,3-dimètilpentano,d) 3 bromo 3-metil-hexano.e) 2-brono 3,4-dimetìlpentano,

'l't | (UFPF) O propa n ol-1 reage com cloretode metilmagnésio dándo um prodltode adição, oquâI, porhìdrólisê, produz o composto orgánìcoA,

a) â rcação citadr.b) o nomê do composto A, a função à qual peÌtencê è, se for o caso, sua classifìcação quãnro a

posiçãodo grupo Íunciona. na cadeia caÍbónica.

12) (Unicamp SP)Um molde um hidÌocô.bon€to cíc l ico defórm!la CsHlo reâg€ com 1 motde bromo,Arz, prod!2i ído 1 mol do um composto com dois átomos de bromo em sua motécuta, Esse mes-mo hidrocarboneto, C6Hro. em d€têrminôdãs condiçóes, pode ser oxid€do a ácido adípico,HOOC-{CH2). 'COOH.

aì Ouãl a Íórmulã estruturâl do hidÍocaiboneto C6Hi0?b) Esdevá â equação quím ica da reaçáo dèsse hidrocarbonáo com bromo.

13) (Fuvèst-SP)Á Íeação representada abaixo é um exemplo do método de Wurtz parã a sínrese de hidro,

H3C-l+ 2Na + I-CH3 > H3C-CH3 + 2Nal

a) Ouais hidÌocarbonetos podem se formâ Í q uando uma mistura dêiodoetano e 1 ìodopropsno reagu

b) Supônhã que nã miíura do item anter'ora quantidâdêtorâl dê iodêÌos dê alquitá coÍôspondâ 6 6,5mols. De acordo con o método de Wurtz, pará rêágir com èssâ quantidadè de iodêtos, que quanti-

. dad€,em mols, de sódio será necessária? Jústinquê suâ respostâ.

Ì

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capnulo2 Íposd6 rÈçóes orsánicas 395

141 (UFES) CoÍsidere as equãções:

l ì Br cHr- cH,- B, -#- Hc 'cH + 2KBr + 2H7o

HSrr|) H,c -cH-cì1. -C#;- B,- cH"- c!!, - -çIr

H,, NirD cH. cH) cH, c=N H ctt" cH) cH, CH'/ NH'

KMNOrlv) CHr-CH - CH Ctr t

OH 2CH' C-OH

v) gcrt.-$tr-ou - j9ll- 3cH3-cH,-cl + P(oH)3

A alternãtiva que explìcâ de modo incÔr'ero ãs reaçóes é:

6r ã êquaçáol representã uma r€ãçâo d€elinindçâo

b) âeqlaçãô ll represema ums reação de ádição eletroíilic

c) a equaçáolll reprêsenta a reduçáo de uma nirriìa para formâr uma amrnâ pnnana'

oi " "qu"iao

rv r"p**nt" "

clivâsem oxidativa do butene2 para formaro ácìdo eiaÍóico'

e) â equaçáoV represenÌa Úma reação de subsiituiçáo'

151 (Unúio RJ) ÂÍoÌmâçáo do bromèto dê êtila

èquações l , l le l l l :

l ) H,-Brbq) ---> H'+ Ba

lll) HzC: CH, + H' ---> HrC'-CH,

H BrHt l l

lll) H,C'-CH2 + Ba ---> H2C CH2

pôde seÍ rep.€sentadá pelo meca.ismo indicado pelas

EmÌe|açáoãessemêcanismo,âssin6|aaopçáoqu€âpresêntacorretamentêagoperâçó65repre€ên'

âÌ IcorêsEondea umâcisão heterolíÌica e ll a uma adição nucleofíìica'

b) | correseondê a uma cisáo homolítica e lll, a uma adição êletroÍílica'

ci llcoÍespondes uma adição €l€Íofílicâ e lll, a uma âdiçáo nucleÔfílica-

oì t on*ponae a uma cisao homoìÍtìca e ll, ô uma adição por radicâl livre'

ei rrconesoo.aea umaadição nucleoíílicâe lll, a lma adiçáo por râdical livÉ