Pergunta:
A adição de bromo a 3,3-dimetil-1-buteno leva exclusivamente à formação de 1,2- dibromo-3,3-dimetilbutano. Entretanto, na adição de HCl a 3,3-dimetil-1-buteno são formados o 2-cloro-3,3-dimetilbutano e o 2-cloro-2,3-dimetilbutano em uma relação de 4:6. a) Mostre o mecanismo da reação em ambos os casos; b) Qual informação importante com respeito ao mecanismo pode ser tirada destes c) resultados experimentais?
a) Mecanismo da reação de adição de bromo a 3,3-dimetil-1-buteno
A adição de bromo a alcenos ocorre por meio de uma reação de adição eletrofílica. O bromo, que é um eletrófilo, adiciona-se ao carbono mais eletrofílico do alceno, formando um carbocátion intermediário.
O carbocátion é estabilizado pela ressonância, e o bromo restante adiciona-se ao carbocátion, formando o produto final.
No caso do 3,3-dimetil-1-buteno, o carbono mais eletrofílico é o carbono terminal, que está ligado a dois grupos metila. Isso ocorre porque os grupos metila são grupos alquil, que são doadores de elétrons.
Os elétrons do grupo metila retiram-se do carbono, tornando-o mais positivo.
O mecanismo da reação de adição de bromo a 3,3-dimetil-1-buteno é mostrado a seguir:
- Br2 → Br+ + Br-
- CH3CH2CH(CH3)CH=CH2 → CH3CH2CH(CH3)+CH2
- CH3CH2CH(CH3)+CH2 → CH3CH2CH(CH3)CH2+Br
- CH3CH2CH(CH3)CH2+Br → CH3CH2CH(CH3)CH2Br
b) Informação importante com respeito ao mecanismo
O fato de que a adição de bromo a 3,3-dimetil-1-buteno leva exclusivamente à formação de 1,2- dibromo-3,3-dimetilbutano indica que o carbocátion intermediário é estabilizado pela ressonância. A ressonância ocorre quando os elétrons de uma ligação podem ser distribuídos entre dois ou mais átomos.
No caso do carbocátion intermediário, os elétrons da ligação C-H podem ser distribuídos entre os carbonos 2 e 3.
c) Resultados experimentais
A adição de HCl a 3,3-dimetil-1-buteno leva à formação de dois produtos, o 2-cloro-3,3-dimetilbutano e o 2-cloro-2,3-dimetilbutano, em uma relação de 4:6. Isso indica que a reação ocorre por meio de dois mecanismos diferentes.
Um dos mecanismos é o mesmo da adição de bromo, com o HCl adicionando-se ao carbocátion intermediário. O outro mecanismo é o seguinte:
- HCl → H+ + Cl-
- CH3CH2CH(CH3)CH=CH2 → CH3CH2CH(CH3)+CH2
- CH3CH2CH(CH3)+CH2 + H+ → CH3CH2CH(CH3)CH2+
- CH3CH2CH(CH3)CH2+ → CH3CH2CH(CH3)Cl
Neste mecanismo, o HCl adiciona-se ao carbono terminal, formando um carbocátion secundário. O carbocátion secundário é menos estável do que o carbocátion primário, formado no primeiro mecanismo. Isso ocorre porque o carbocátion secundário não pode ser estabilizado pela ressonância.
A razão pela qual os dois mecanismos ocorrem é que o HCl é uma mistura de moléculas de ácido clorídrico e íons hidrônio.Os íons hidrônio são eletrófilos mais fortes do que as moléculas de ácido clorídrico.
Portanto, eles têm maior probabilidade de adicionar-se ao carbono mais eletrofílico do alceno, formando o carbocátion primário.
As moléculas de ácido clorídrico, por outro lado, têm maior probabilidade de adicionar-se ao carbono terminal, formando o carbocátion secundário. Isso ocorre porque as moléculas de ácido clorídrico são mais polares do que os íons hidrônio.
A polaridade das moléculas de ácido clorídrico faz com que elas sejam atraídas pelo carbono terminal, que é mais eletronegativo do que os outros carbonos do alceno.
#SPJ1
Guilherme
Desenvolvedor Full Stack com formação em Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS). Especialista em tecnologia e SEO, dedicando a transformar informações complexas em guias práticos e acessíveis no portal Toda Matéria.
