Disciplina: Mecanismos de Reações Orgânicas I

Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Campus de Curitiba
Departamento de Química e Biologia
Disciplina: Mecanismos de Reações Orgânicas I
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: A “BASE FORTE” favorece SN2 e E2, mesmo em solventes próticos,
ou seja, haletos de alquila secundários reagem por SN2 e E2 nas condições acima. Já os haletos terciários
com “BASE FORTE” reagem principalmente por E2 e pouco por SN2. Quando a “BASE FOR FRACA”
(CH3OH, CH3CH2OH, H2O) analisar o tipo de substrato para definir o mecanismo. Para bases fracas o
efeito do solvente é IMPORTANTE em haletos de alquila secundários.
1) Reações de desidro-halogenação
a) Forneça o mecanismo e o(s) produto(s) da reação dos seguintes halo-alcanos (I-IV) com ROH (onde R=
H, CH3 ou CH2CH3)
I) 1-bromoexano II) 2-bromoexano III)1-bromo-2-metilpentano IV) 3-bromo-2-metilpentano
b) Indique o produto principal do item (a) e justifique sua resposta. (Seguir a Regra de Saytzeff).
2) Explique os seguintes rendimentos experimentais apresentados na Tabela abaixo. Faça o mecanismo
para cada caso indicando se é SN1, SN2, E1 ou E2. B-/B representa os solventes indicados na Tabela.
B-/B
CH3O-/CH3OH
t-BuO-/t-BuOH
CH3CH2S-/CH3CH2SH
I
55
II
24
III
21
25
70
5
0
0
100
3) (a) Qual dos álcoois, em cada um dos seguintes pares, deve ser desidratado com mais facilidade por
catálise ácida? Mostre o mecanismo para este álcool e justifique. (b) No caso do item I, o mecanismo vai
ser o mesmo para a desidratação dos dois álcoois? Caso não, mostre o mecanismo de desidratação
diferente do apresentado na letra (a).
(I) CH3CH2CH2CH2CH2OH ou CH3CH2CH2CH(OH)CH3
(II) (CH3)2C(OH)CH2CH3 ou (CH3)2CHCH(OH)CH3
4) Mostre um exemplo de reação para cada item abaixo. Mostre o mecanismo.
a) Produto de Saytzeff
5) Descreva os seguintes passos da reação E1 do 2-iodoexano com uma base (ROH, onde R=H, ou grupo
alquila), formando 2-hexeno.
a) Escrever o mecanismo.
b) Qual dos passos determina a velocidade da reação.
c) Que outro alqueno pode ser formado.
d) Você esperaria que o produto 2-hexeno fosse cis ou trans. Justifique. Dica desenhe a estrutura
de Newman.
6) Qual composto, de cada par abaixo, sofre reação de eliminação E1 mais rapidamente em CH3CH2OH?
Mostre o mecanismo para este composto e justifique.
a) (CH3)2CHCHBrCH2CH2CH3 ou (CH3)2CBrCH2CH2CH3
b) (CH3)2CHCHClCH3 ou (CH3)2CHCH2CH2Cl
8) Desenhe os seguintes haletos de alquila nas suas formas estruturais e circule o(s) hidrogênio(s) que
participa(m) da reação E2. Indique em cada caso, qual hidrogênio vai ser eliminado mais rapidamente,
Justifique e mostre o mecanismo somente das reações de eliminação. (Utilize uma base forte RO-/ROH).
a) CH3CH2CHBrCH3 b) CH3CH2CH(CH3)CH2Br
c) (CH3CH2)2CHI
9) Faço o mecanismo para a reação do seguinte haleto de alquila. Qual será o produto majoritário? Utilize
como base o ROH, onde R=H, ou grupo alquila.
CH3
Cl CH3
CH3CHCH2
C CHCH3
CH3
10) O 1-cloro-4-isopropilcicloexano apresenta-se como dois estereoisômeros: o cis e o trans. O tratamento
de ambos os isômeros com etóxido de sódio em etanol produz o 4-isopropilcicloexeno via reação do tipo
E2. O isômero cis reage muito mais rápido do que o isômero trans via E2. Como se explica essa
observação experimental? Dica use o cicloexano na conformação cadeira.
Cl
-
+
CH3CH2O Na
CH(CH3)2
1-cloro-4-isopropilcicloexano
CH3CH2OH
CH(CH3)2
4-isopropilcicloexeno
12) Qual isômero (trans-1-bromo-4-t-butilcicloexano ou o cis-1-bromo-4-t-butilcicloexano) reagirá mais
rapidamente em uma reação do tipo E2? Desenhe cada molécula em sua conformação mais estável e
justifique sua resposta. Lembre-se, o grupo t-butil sempre fica na posição equatorial. Dica use o cicloexano
na conformação cadeira.
13) Arranje os compostos de cada série abaixo na ordem crescente de reatividade frente à
desidro-halogenação com base pequena e forte, Justifique:
a.1) 2-bromo-2-metilbutano ; a.2) 1-bromopentano ;a.3) 2-bromopentano e a.4) 3-bromopentano
b.1) 1-bromo-3-metilbutano ; b.2) 2-bromo-2-metilbutano e b.3) 2-bromo-3-metilbutano
14) O 2-bromo-3-etil-hexano, reage com bases como EtO-Na+/EtOH para dar uma mistura de dois alquenos
(A e B).
14) Forneça o mecanismo e a estrutura do produto (C6H10S) formado através da seguinte reação:
Considere que a base forte favorece SN2 e E2, mesmo em solventes próticos.