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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE
PERNAMBUCO - UNIDADE ACADÊMICA
DE SERRA TALHADA
QUÍMICA ORGÂNICA II
GRUPOS FUNCIONAIS COM CARBONO LIGADO POR
LIGAÇÕES SIMPLES A UM HETEROÁTOMO CARBONO LIGADO A OXIGÊNIO
Professora Andréa Bandeira
14 de setembro de 2011
ÉTERES
São substâncias
substituintes alquila.
em que um oxigênio é ligado a dois
Podem ser simétricos (se os dois substituintes alquilas são
Idênticos) e assimétricos (se os dois substituintes são diferentes)
Éter simétrico
Éter assimétrico
Nomenclatura
IUPAC
Consiste no nome de um alcanohidrocarboneto com
um substituinte RO (alcoxi). Troca-se a terminação
il do substituinte por oxi.
metoxi
etoxi
isopropoxi
secbutoxi
tercbutoxi
A numeração dos átomos da cadeia é feita como nos
alcanos, porém começando pela extremidade mais
próxima do grupo OR.
2-metoxibutano
1-etoxi-3-metilpentano
1,4-diisopropoxibutano
1-etoxi-4-metilbenzeno
Nomenclatura
USUAL
Consiste no nome de dois substituintes alquila (em
ordem alfabética), precedida pela palavra “eter”. Os
éteres menores são quase sempre chamados pelos
nomes comuns.
Eter etilmetílico
Eter dietílico
chamado de éter etílico
Eter sec-butilisopropílico
Eter terc-butilisobutílico
Eter ciclo-hexilisopentílico
Nomenclatura
ÉTERES CÍCLICOS
Podem receber nomes de várias maneiras. Uma
maneira simples é usar a nomenclatura do
hidrocarboneto correspondente juntamente com o
prefixo oxa- para indicar que um átomo de oxigênio
substitui um grupo CH2.
Oxaciclopropano
ou oxirano
(óxido de etileno)
Oxaciclopentano
(tetraidrofurano)
Oxaciclobutano
1,4- dioxacicloexano (1,4-dioxano)
Propriedades físicas dos éteres
Têm pontos de ebulição que são grosseiramente comparáveis com os dos hidrocarbonetos de mesma massa molecular.
PE éter etílico (MM = 74) = 34,6 ºC
PE pentano (MM = 72) = 36 ºC
Os éteres são capazes de formar ligações de hidrogênio com compostos como a água.
Síntese de Éteres
Éteres através da Desidratação Intermolecular de álcoois
Os álcoois primários podem se desidratar para formar
éteres
Esta reação ocorre a uma temepratura mais baixa do que a
desidratação a um alceno
A formação do éter ocorre através de um mecanismo SN2 com
uma molécula
de álcool agindo como nucleófilo e aoutra
molécula protonada do
álcool agindo com substrato.
Com este método não se trabalha com álcoois secundários e
terciários uma vez que a eliminação compete fortemente.
eteno
Éter dietílico
O mecanismo da desidratação intermolecular é SN2
Etapa 1
Essa é uma reação ácido-base na qual o álcool recebe um próton
do ácido sulfúrico
Etapa 2
Outra molécula do álcool age como um nucleófilo e ataca o álcool
protonado em uma reação SN2
Etapa 3
Outra reação ácido-base converte o éter protonado em um éter através
da transferência de um próton para uma molécula de água (ou para
outra molécula de álcool)
Síntese de éteres de Williamson
É uma boa rota para a síntese de éteres
assimétricos
Alcóxido de sódio
ou potássio
Haleto de alquila,
Sulfonato de
alquila ou sulfato
de alquila
éter
O ín alcóxido (nucleófilo) reage com o substrato em uma reação SN2
O substrato deve ser desimpedido e conter um bom grupo abandonador
Substratos típicos apresentam os seguintes grupos abandonadores:
álcool propílico
propóxido de sódio
Éter etil propílico
(70%)
Limitações da reação: Os melhores resultados são obtidos com
substratos primários ou de metila, ou seja o haleto de alquila (ou
sulfonato de alquila) deverá ser primário ou de metila para evitar
a reação E2
Se o substrato for terciário, a eliminação constitui o resultado
exclusivo.
A substituição também é favorecida sobre a eliminação a baixas
temperaturas.
Síntese de Éteres através da Acoximercuração-
Desmercuração
Um álcool é o nucleófilo (ao invés da água usada na
reação análoga para a formação de álcoois a partir de
alcenos)
Éteres tert-Butílicos através da alquilação de Álcoois:
grupos protetores
Este método é usado para proteger álcoois primários
O grupo protetor é removido usando ácido diluído
CH3
RCH2OH
+
CH2=CCH3
CH3
H2SO4
RCH2O-CCH3
CH3
Grupo protetor
tert-butila
4-pentin-1-ol
Reações de Éteres
Éteres acíclicos não são geralmente reativos, exceto pela
clivagem por um ácido forte para formar o haleto de alquila
correspondente
Éteres dialquila reagem via reação SN2 para formar 2
equivalentes de haleto de alquila
Clivagem
do éter
Etapa 1
etanol
Etapa 2
brometo
de etila
Epóxidos
Epóxidos são éteres cíclicos de três membros
São também chamados de oxiranos
Um epóxido
IUPAC : oxirano
Usual: óxido de etileno
Epóxidos são usualmente formados pela reação de
um alceno com peroxiácidos (perácido)
Este processo é chamado de epoxidação e envolve
adição sin
epoxidação
Um alceno Um peroxiácido
um epóxido
Mecanismo epoxidação
Ácido
carboxílico
Peroxiácido
alceno
Estado de transição
sincronizado
Epóxido
Para que se forme um anel de três membros, o átomo
de oxigênio deve ser adicionado do mesmo lado a
ambos os átomos de carbono da ligação dupla
Epoxidação é estereoespecífica
Epoxidação do cis-2-buteno fornece cis-oxirano
Epoxidação do trans-2-buteno fornece o trans-oxirano
cis-2-buteno
trans-2-buteno
cis-2,3-dimetiloxirano
(composto meso)
trans-2,3-dimetiloxirano
(mistura racêmica)
Reação dos epóxidos
Epóxidos são consideravelmente mais reativos do
que os outros éteres
O anel de três membros é altamente tensionado e
desta forma muito reativo
Abertura do Anel de um Epóxido catalisada por
ácido
A hidrólise catalisada por ácido de um epóxido leva ao
1,2-diol
epóxido
Epóxido protonado
Epóxido
protonado
Nucleófilo
fraco
1,2-diol
protonado
1,2-diol
Em epóxidos assimétricos, o nucleófilo ataca
basicamente o átomo de carbono mais substituído
Este carbono assemelha-se
ao carbocátion 3º
Epóxido
protonado
Abertura do anel de um Epóxido catalisada por base ocorre através do mecanismo SN2 (nucleófico tem que
ser uma base forte tal como um íon alcóxido ou
hidróxido)
O nucleófilo ataca o átomo de carbono menos impedido
estericamente
Nucleófilo
forte
Epóxido
Um íon alcóxido
Carbono 1º é menos impedido
metiloxirano
1-etóxi-2-propanol