Adição nucleofílica

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Em química orgânica, uma adição nucléofila é uma reação de adição onde em um composto químico uma ligação π é eliminada mediante a adição de um nucleófilo, criando-se duas novas ligações covalentes (um em cada extremo do que era a ligação múltipla).

As reações de adição estão limitadas a compostos químicos que tenham átomos unidos por ligações múltiplas:

Adição nucleófila em ligações duplas carbono-heteroátomo[editar | editar código-fonte]

As reações de adição de um nucleófilo sobre ligações duplas carbono-heteroátomo tais como o C=O ou o C=N mostram uma ampla variedade. Estas ligações são polares (existe uma diferença de eletronegatividade significativa entre os dois átomos que os formam), de tal forma que o carbono suporta uma carga parcial positiva. Isto faz que este átomo seja o objetivo do nucleófilo.

Nu- + RR'C=O → NuRR'C-O-   (Ataque nucleófilo)
NuRR'C-O- + H+ → NuRR'C-OH   (Protonação)

Este tipo de reação também é conhecida como adição nucleófila 1,2 ou adição 1,2.

Em relação à estereoquímica deste tipo de ataque nucleófilo o produto da reação, na ausência de quiralidade prévia na molécula, é o racemato, salvo quando se tem um centro quiral na α ao carbono nucleófilo e nos sistemas cíclicos ou policíclicos onde temos faces diferenciadas, produzindo-se em geral nestes casos o ataque do nucleófilo majoritariamente pela face menos impedida (sem demasiada utilidade sintética ainda que serve para predizer o produto majoritário).

As reações de adição deste tipo são numerosas.

Formação de Haloidrina[editar | editar código-fonte]

Se a halogenação de um alceno é realizada em solução aquosa(em vez de em tetracloreto de carbono), o produto principal da reação total não é um vic-dialeto, adição de haletos em carbonos adjacentes; em vez disso, ele é um halo álcool chamado de haloidrina. A haloidrina é a adição conjunta de um átomo de halogênio em uma carbono e um grupo hidroxila no carbono adjacente a este último. Nesse caso, as moléculas do solvente transformam-se em reagentes, também:

C=C + X2 + H2O → C2-XOH + C2X2 + HX

→ X = Cl(cloro) ou Br(Bromo)

→ Primeiro Produto Formado é uma Haloidrina(principal)

→ Segundo Produto Formado é um vic-Dialeto(minoritário)

Exemplo: Formação de uma Haloidrina

legenda


Haloidrinas são utilizados como intermediários em sínteses.

Formação de Iminas[editar | editar código-fonte]

Uma imina é composto orgânico ou grupo funcional com estrutura geral RR'C=NR, onde R pode ser um H ou um grupo orgânico, sendo neste último caso conhecida também como base de Schiff.

Imina:

Imina.

As iminas são formadas através de uma reação entre uma amina primária com uma cetona ou um aldeído, podendo apresentar isomeria Z/E, sendo esta relacionada ao impedimento estérico da molécula.

Mecanismo: A formação de uma imina se inicia através da adição nucleófila da amina sobre o carbonilo eletrófilo do aldeído ou cetona, normalmente com o uso de catálise ácida, formando-se um hemiaminal como intermediário. Em sequência, o hemiaminal formado elimina uma molécula de água, formando assim a imina.

Reação de formação de uma imina.

Reação de ozonólise[editar | editar código-fonte]

A ozonólise é a reação de alcenos e ozônio (O3) catalisada pelo zinco metálico, formando aldeídos ou cetonas dependendo da posição da ligação dupla. É um tipo de reação eficiente para a oxidação de um composto insaturado, onde o O3 é o agente oxidante. Além disso, é composta também de uma hidrólise.

Inicialmente, ocorre um ataque nucleófilo do ozônio sobre um dos carbonos da dupla ligação; aquela com carga parcialmente positiva.

Em seguida, há a formação de um intermediário estável chamado de ozoneto ou ozonida. Este reage com H2O em presença de zinco em pó, onde há a hidrólise, e forma os produtos principais: aldeídos ou cetonas. Também é gerado um produto secundário que é a água oxigenada.

Neste processo, é usado zinco em pó porque ele destrói o produto secundário da reação evitando que este, através da sua decomposição, transforme o aldeído em um ácido carboxílico por uma nova oxidação.

E, por fim, para sabermos se haverá geração de aldeído ou cetona, devemos seguir a seguinte regra: Se ambos os carbonos da dupla ligação do alceno forem primário ou secundário, será formado um aldeído. Se estes forem terciários, o produto final será uma cetona. Se um for primário ou secundário e outro for terciário, há a mistura de uma cetona e de um aldeído. É aplicada para produção de aldeídos e cetonas e para determinação da posição da dupla ligação do reagente.

 Um exemplo desta reação é:

Reação de ozonolise

Neste caso, usamos 2-metil-2-buteno. Por um dos carbonos da dupla ser secundário e o outro ser terciário, o produto final é uma mistura de uma cetona(propanona) e um aldeído(etanal). Observemos que na segunda etapa da reação, o oxigênio do ozoneto ataca a água gerando sua hidrólise.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

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