aula 09 aldeidos e cetonas 2 aldol
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA
Prof. Wilson A. Lopes <[email protected]>
Aldeídos e Cetonas
Reações no carbono alfa
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Reatividade do grupo carbonila
INTRODUÇÃO
HA
B: :Nu
Ataque por um eletrófilo
Ataque por um nucleófilo Ataque por uma base
R CH(R)
OH
H
: :
Carbono a
O oxigênio atua como uma base de Lewis;
O carbono carbonílico atua como elétrófilo; e
O hidrogênio a à carbonila atua como ácido de Lewis.
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O CARBONO ALFA E SEUS HIDROGÊNIOS
Hidrogênios a são
extraordinariamente acídicos
(pKa = 19 – 20)
Hidrogênios b não são
acídicos
(pKa = 40 - 50)
A acidez do hidrogênio a
Base
conjugada.
Valores de pKa:
H2O = 15,7
Porque Ha são mais ácidos?
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O
R
H
R
R
..:
Dois fatores, um indutivo e outro de ressonância, combinam-se para
tornar um hidrogênio alfa à carbonila relativamente ácido.
O efeito indutivo aumenta o
caráter eletrofílico H a.
d+
d-
A deslocalização eletrônica (ressonância)
estabiliza a base conjugada.
A base conjugada de um aldeído ou de uma cetona é chamada de
íon enolato.
Quanto mais estável a base conjugada, menor é o pKa da substância
carbonílica.
A ESTABILIDADE DO ÍON ENOLATO
O hidrogênio a e o seu pKa
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O ânion enolato pode ser protonado no carbono ou no oxigênio.
As formas resultantes - ceto e enol – são reversíveis e
interconversíveis.
Protonação do ânion enolato
EQUILÍBRIO CETO-ENÓLICO
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Mecanismo
TAUTOMERISMO CETO-ENOL
Interconversão catalisada por base:
Interconversão catalisada por ácido:
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Toutomerismo
EQUILÍBRIO CETO-ENÓLICO
No fenol, o tautômero “enol” é aromático e, por isso, altamente
estável (estabilização por ressonância).
100%
Aromático Não aromático
Tautômeros são isômeros constitucionais resultantes do
equilíbrio ceto-enólico.
Diferem na localização de uma ligação dupla e um hidrogênio.
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O enol é mais estável porque tem orbitais p conjugados.
Compostos b-dicarbonílicos
TAUTOMERISMO CETO-ENOL
O tautômero enol pode ser estabilizado por ligação hidrogênio
intramolecular.
Ligação hidrogênio
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Efeito do substituinte
ACIDEZ COMPARADA
O substituinte interfere na acidez por meio de dois efeitos
eletrônicos:
indutivo
e de ressonância (deslocalização eletrônica).
pKa = 19,3 pKa = 15,9
CH3
O
H
CH3
O
H
pKa = 14,1
CH3
O
Cl
H
Aumento da acidez
A B C
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Valores de pKa
ACIDEZ COMPARADA
Os elétrons que permanecem quando o próton é removido podem ser
deslocalizados pelos átomos que são mais eletronegativos do que o
carbono.
Isso contribui para diminuir o pKa.
Diminuição da acidez
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Valores de pKa
ACIDEZ COMPARADA
Em geral, ésteres são menos ácidos que Aldeídos e Cetonas.
pKa = pKa =
pKa =
indutivo
ressonância
Aldeído Cetona
Éster
Nos ésteres, os elétrons não são rapidamente deslocalizados.
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Porque a 2,4-pentanodiona é muito mais ácida do que a acetona?
Valores de pKa
ACIDEZ COMPARADA
Acetona
Um H é removido de um C entre os dois grupos carbonila que
participam da estabilização do enolato por ressonância.
pka = 20
O
H
2,4-Pentanodiona
O O
pKa = 8,9
H
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Valores de pKa
b-cetoéster pKa = 10,7
b-dicetona pKa = 8,9
contribuições de ressonância para a 2,4-pentadienona
Em geral, ésteres são menos ácidos que Aldeídos e Cetonas
ACIDEZ COMPARADA
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Alguns valores de pKa
ACIDEZ COMPARADA
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Nucleófilo Ambidentado
O sítio nucleofílico (C ou O) que reage depende do eletrófilo e das
condições reacionais.
A protonação ocorre preferencialmente no oxigênio: +EN, maior
concentração de carga negativa, mais básico.
Geralmente o C é um melhor nucleófilo quando o eletrófilo não é o H+.
O ÍON ENOLATO
A ligação C=C do enol sugere que seja um nucleófilo – como um
alceno. Porém, mais rico em elétrons (melhor nucleófico).
a-C rico em elétrons
Oxigênio rico em elétrons
Estruturas de ressonância que contribuem para o íon enolato
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O carbono a como nucleófilo
O ânion estabilizado
por ressonância
(pode atuar como nucleófilo)
Hidrogênio ácido: H ligado a um carbono sp3 vizinho a uma carbonila
(carbono a) de aldeído ou cetona.
REAÇÕES NO CARBONO ALFA
E+
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O OM ligante s C-H deve estar alinhado (coplanar) com o orbital p da ligação π∗ C–O
R
H
H
C=O *
C-H s
REAÇÕES NO CARBONO ALFA
Formação de Enolatos: estereoeletrônica (TOM)
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Um aldeído (ou cetona) oticamente ativo (com um Ca*) sofre
racemização em presença de catalisador ácido ou básico.
O enol é uma molécula aquiral.
RACEMIZAÇÃO
Perda da atividade ótica
Ativo Inativo
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RACEMIZAÇÃO
Mecanismo
Reação catalisada por ácidos:
Reação catalisada por bases:
Em ambas as condições ocorre a racemização!
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Reações de formação de enolatos
N
Li N
H
LDA
O equilíbrio depende da força da base!
LDA = Diisopropilamideto de lítio
Base forte e nucleófilo ruim (impedido)
EFEITO DA FORÇA DA BASE
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O produto da adição (aldol) geralmente é difícil de ser isolado e
pode ser convertido no “enal” por aquecimento (desidratação) .
Adição e condensação
REAÇÕES ALDÓLICAS
favorecido por
catálise básica
favorecido por
catálise ácida*
- H2O
R
Ha
O
2R
HO O adição aldólica
condensaçãoaldólica
R
O
abab
R R
R = H, b-hidróxi-aldeído
R = alquil, b-hidróxi-cetona
R
Ha
O
2R
HO O adição aldólica
condensaçãoaldólica
R
O
abab
R R
R = H, b-hidróxi-aldeído
R = alquil, b-hidróxi-cetona
R
Ha
O
2R
HO O adição aldólica
condensaçãoaldólica
R
O
abab
R R
R = H, b-hidróxi-aldeído
R = alquil, b-hidróxi-cetona
R
Ha
O
2R
HO O adição aldólica
condensaçãoaldólica
R
O
abab
R R
R = H, b-hidróxi-aldeído
R = alquil, b-hidróxi-cetona
“Aldol” “Enal”
R
Ha
O
2R
HO O adição aldólica
condensaçãoaldólica
R
O
abab
R R
R = H, b-hidróxi-aldeído
R = alquil, b-hidróxi-cetona
*Sob aquecimento, pode ocorrer
também em meio básico.
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ADIÇÃO ALDÓLICA Formação de b-hidroxialdeídos ou b-hidroxicetonas
Produto da
adição aldólica
“Aldol” Uma molécula da substância carbonilada reage
como um nucleófilo (enolato) e a outra molécula
reage como um eletrófilo.
Reação em 2 etapas
lenta rápida
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ADIÇÃO ALDÓLICA Formação de b-hidroxi-aldeídos e b-hidroxicetonas
b-hidroxialdeído
Propanal
Reação com aldeído
b-hidroxicetona
Propanona
Reação com cetona
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ADIÇÃO ALDÓLICA Exemplos
A reação ocorre rapidamente, à frio:
Por motivos estéricos e eletrônicos os aldeídos são mais suscetíveis
a ataques nucleofílicos que as cetonas.
Nos dois casos, o aquecimento leva à desidratação.
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MECANISMO Adição em meio básico: aldeídos
1. Remoção de próton e formação do enolato
2. Ataque do enolato ao C carbonílico (adição)
3. Transferência de próton (TP) b-hidroxialdeído
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b-hidroxicetona
Mecanismo em meio básico:
O que acontece na reação com duas moléculas diferentes?
(2 aldeidos diferentes; 2 cetonas diferentes; um aldeido e uma cetona)
MECANISMO Adição em meio básico: cetonas
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ADIÇÃO ALDÓLICA CRUZADA
Formação de 4
produtos distintos!
Produtos diversos
Produtos da adição são geralmente
instáveis: podem sofrer desidratação!
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Apenas um produto será formado se uma das substâncias
carboniladas não tiver hidrogênio a (reagente 1), e:
CONDENSAÇÃO ALDÓLICA CRUZADA Proporção e ordem de adição
Carbonílico a,b
insaturado
Usar excesso da molécula sem H a (reagente 1);
É melhor a ordem B. A B
Qual a melhor
ordem: A ou B?
Excesso
Adicionar por último, lentamente, o composto com hidrogênio a
(reagente 2).
1 2
+ +
Sem Ha
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CONDENSAÇÃO ALDÓLICA CRUZADA Exemplos
Sem Ha
(Adicionado
primeiro)
Com Ha
(Adicionado
lentamente)
Produto
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H
O
H
OOH
H
ONaOH 10%
H2O, 8 ºC
2
Destilação
Em meio básico:
CONDENSAÇÃO ALDÓLICA Formação de carbonílicos a,b-insaturados
A reação em meio básico é um equilíbrio que geralmente favorece os
reagentes. O separação do produto do meio reacional (no caso, por
destilação) desloca o equilíbrio para direita.
Etanal Condensação
aldólica
(um enal)
Adição aldólica
(um aldol)
a a b b
(E)-Buten-2-al
Aldeído a,b-insaturado
(67%)
Desidratação
(eliminação)
O produto da adição pode perder uma
molécula de água (por aquecimento),
formando substâncias carbonílicas
a,b insaturados.
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MECANISMO Condensação aldólica (adição)
H
H
O
OH
NaOH
OH2
H
O
H
O
: ..-..
:..
:..
:..
-..
-:
CH3
H
O
H
O
H
O
CH3
O:..
:..
-..
:..
:.. -
:
H
O
CH3
OH
OH
H
O
CH3
OH
OH: ..-..
..:
:..
:.. -
: :.. ..
:
+
1. Remoção de próton e formação do enolato
2. Ataque do enolato ao C carbonílico (adição)
3. Transferência de próton
b-hidroxialdeído
ânion alcóxido
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MECANISMO Condensação aldólica (eliminação)
H
O
CH3
OH
H
H
O
CH3
OH
H
O
CH3
OH
.. -
:.. ..
: :.. ..
:-
: :.. ..
:
H
O
CH3
OH
H
O
CH3
:.. ..
:-
::
..
OH: ..-..
4. Remoção de próton e formação do enolato
5. Perda de hidroxila (eliminação)
OH: ..-..
+
Aldol
A desidratação é favorecida porque o produto é estabilizado por
conjugação da ligação dupla com o grupo carbonila.
(E)-Buten-2-al
Aldeído a,b-insaturado
+ H
OH
..:
E1cB
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Sem Ha
70% O
H
O
CH3
CH3
O
1 11+
NaOH
H2O, 20 ºC
Ha Ha
ppt.
CONDENSAÇÃO DE CLAISEN-SCHMIDT
Reação cruzada entre um aldeído e uma cetona
O produto de auto-condensação da cetona geralmente não é obtido
porque o equilíbrio não é favorável.
Ludwig Claisen
(a desenvolveu entre 1881 e 1889).
A desidratação ocorre rapidamente porque a ligação dupla está
conjugada tanto com a carbonila quanto com o anel aromático.
J. G. Shmidt
(descobriu a reação em 1880).
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H
O
CH3
CH3
O
O
2 11+
89% NaOH
EtOH/H2O
20 ºC
O
O
Produtos secundários teoricamente possíveis:
Controle termodinâmico
favorece o isômero E,E.
Ha Ha (1E,4E)-1,5-difenil-1,4-
pentadien-3-ona
ppt.
CONDENSAÇÃO DE CLAISEN-SCHMIDT
Reação cruzada entre um aldeído e uma cetona
O
O
Sem Ha
Sem Ha
Z,Z E,Z E Z
![Page 35: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/35.jpg)
Sem Ha
Ha
Alto rendimento! Por quê?
CONDENSAÇÃO DE CLAISEN-SCHMIDT
Exemplos
Sem Ha
Ha
Benzaldeido Acetofenona
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OH
H
OH
OH
OH
Reação catalisada por ácido
OH
O OH2
H
O
H O H
H
+
OH2
H2O:
O
+ H2O
+ H3O+
Protonação da carbonila formação do enol
ataque nucleófílico
transferência de próton
desidratação
CONDENSAÇÃO ALDÓLICA
![Page 37: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/37.jpg)
REAÇÃO DE MICHAEL Carbânions (enolatos) dicarbonílicos
1. Formação do enolato e ataque nucleofílico
2. Transferência de próton: regeneração da ligação (C=O)
Reação entre carbânions dicarbonílicos (enolatos de b-dicetonas ou
b-cetoésteres, b-diésteres) e cetonas ou aldeidos a,b-insaturados.
Assunto da
próxima aula
Adição conjugada
![Page 38: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/38.jpg)
REAÇÃO DE MICHAEL Exemplos da adição conjugada
O enolato (carbânion) da dicetona ou diéster ataca a ligação
dupla de aldeído ou cetona a-b-insaturado.
Doador de Michael Receptor de Michael
![Page 39: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/39.jpg)
Forma o produto mais estável – menor tensão anelar.
ADIÇÃO ALDÓLICA INTRAMOLECULAR Formação de sistemas cíclicos
2,5-hexanodiona
(1,4-dicetona)
Não forma
![Page 40: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/40.jpg)
Forma o produto com anel de 5 átomos.
ADIÇÃO ALDÓLICA INTRAMOLECULAR Formação de sistemas cíclicos
Não forma
2,7-octanodiona
(1,6-dicetona)
![Page 41: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/41.jpg)
CONDENSAÇÃO INTRAMOLECULAR Formação de sistemas cíclicos
Ataque preferencial ao C=O do aldeído: i) menos impedido do que o
grupo C=O da cetona; ii) favorecido por efeito eletrônico.
.. ..
a
Mecanismo:
b Caminho “a”
H
OCH
3
Caminho “b”
73% 3%
![Page 42: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/42.jpg)
Condensação intramolecular:
96%
CONDENSAÇÃO INTRAMOLECULAR Formação de sistemas cíclicos
Biciclo
a,b insaturado
![Page 43: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/43.jpg)
Pode ser um problema (principalmente a partir de cetonas)
REVERSIBILIDADE Retroaldol
Aldol
![Page 44: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/44.jpg)
Se o produto (aldol) for aquecido com uma base forte a reação é
revertida:
REVERSIBILIDADE Retroaldol
Esse rendimento é obtido se o
produto é removido logo
depois de formado.
Reações aldólicas com cetonas são geralmente desfavoráveis, pois
o equilíbrio favorece a cetona de partida;
![Page 45: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/45.jpg)
Controle Cinético vs. Termodinâmico
Controle Cinético: Base forte e volumosa;
Temperatura baixa (< -78oC);
Tempo reacional curto;
Solvente polar aprótico;
Controle Termodinâmico: Base com pka moderado;
Temperatura alta;
Tempo reacional longo;
Solvente polar prótico;
CETONAS ASSIMÉTRICAS
:B
Cetonas assimétricas podem formar mais de um tipo de enolato.
![Page 46: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/46.jpg)
REGIOSSELETIVIDADE Formação seletiva de enolatos
Mais substituido,
mais estável,
predomina
no equilíbrio.
Remoção mais
rápida do próton
menos impedido.
Base fraca ou moderada, solvente prótico, alta temperatura:
Base forte, solvente aprótico, baixa temperatura:
Controle
termodinâmico
Controle
cinético
![Page 47: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/47.jpg)
REGIOSSELETIVIDADE
Controle Cinético vs. Termodinâmico
O
CH3
OM
CH3
OM
CH3
M-Base + A B
M = metal
![Page 48: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/48.jpg)
REAÇÕES ALDÓLICAS DIRIGIDAS Formação de enolatos de lítio
Base fraca Base mais
forte
Equilíbrio
localiza-se à
esquerda.
Base forte Base mais
fraca
Formação de diisopropilamideto de lítio (LDA):
Base forte Base + fraca
LDA
LDA
Butil-lítio
Deslocada à
direita (não é
um equilíbrio).
![Page 49: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/49.jpg)
REAÇÕES ALDÓLICAS DIRIGIDAS Formação de enolatos de lítio
1. A cetona é adicionada ao balão com
LDA / THF / -78°C, formando o enolato.
2. O aldeído é então adicionado e
reage com o enolato.
3. O alcóxido é protonado pela
adição de água.
4. O aldol é formado.
![Page 50: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/50.jpg)
REAÇÕES ALDÓLICAS DIRIGIDAS Exemplo
Se a reação fosse realizada da maneira clássica (com NaOH), no
mínimo dois produtos seriam formados em quantidades significativas.
Uma cetona assimétrica pode ser seletivamente desprotonada
com LDA para formar o enolato de cinético que irá reagir com um
aldeído para dar principalmente um produto.
![Page 51: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/51.jpg)
REAÇÕES ALDÓLICAS DIRIGIDAS Exemplos
HMPA = Hexametilfosforamida (solvente polar aprótico)
LDA
LDA
![Page 52: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/52.jpg)
Catalisada por ácido
REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO NO CARBONO a
![Page 53: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/53.jpg)
Catalisada por base
REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO NO CARBONO a
![Page 54: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/54.jpg)
Sob condições ácidas, somente um Ha é substituído por um bromo.
HALOGENAÇÃO NO CARBONO a Substituição catalisada por ácido
Cada reação sucessiva é mais lenta devido ao efeito retirador de
elétrons do bromo que diminui a basicidade do oxigênio carbonílico e
torna a protonação menos favorável.
R
O
Br
HR
![Page 55: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/55.jpg)
Substituição catalisada por base
Sob condições básicas, todos os Ha são substituídos por bromo.
REAÇÃO DE HALOGENAÇÃO NO CARBONO a
Cada hologenação sucessiva é mais rápida. Por quê?
O bromo aumenta a acidez dos Ha restantes:
aumenta a velocidade de remoção do próton
R
O
Br
HR
![Page 56: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/56.jpg)
Substituição catalisada por base
Reação halofórmica (teste do iodofórmio)
Conversão de metilcetona em ácido carboxílico
Formação de iodofórmio – sólido amarelo (ppt)
REAÇÃO DE HALOFÓRMICA
ppt
amarelo
Reação utilizada na identificação de metilcetonas.
Obs: álcoois secundários que podem ser
oxidados a metilcetonas e também dão reação
positiva.
![Page 57: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/57.jpg)
Quando o carbono a é halogenado, torna-se eletrofílico e suceptível
ao ataque por um nucleófico.
2. Halogenação seguida de eliminação (E2):
Substância carbonílica
a,b-insaturado
APLICAÇÃO
Ha
d+
1. Halogenação seguida de substituição:
Com uma base
volumosa, ocorrerá
uma reação de
eliminação tipo E2.
Preparação de insumos sintéticos
![Page 58: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/58.jpg)
Utilizando LDA
FORMAÇÃO DE ENOLATOS
N
Li
LDA = Diisopropilamideto de lítio
![Page 59: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/59.jpg)
Formação de ligação carbono-carbono
REAÇÃO DE ALQUILAÇÃO
Contudo, a alquilação direta de uma substância carbonilada
geralmente forma diversos produtos:
Ha
Em contraste, a alquilação de um aldeído ou uma cetona utilizando
um intermediário enamina produz apenas o produto
monoalquilado.
O ajuste das condições reacionais pode reduzir esse problema!
![Page 60: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/60.jpg)
ALQUILAÇÃO VIA ENAMINA
A Enamina atua como nucleófilo e reage com eletrófilos:
A alquilação de um aldeído ou uma cetona usando uma enamina
intermediária forma o produto monoalquilado.
Adição - eliminação
Enamina como
intermediário
Formação de ligação carbono-carbono
![Page 61: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/61.jpg)
Aldeídos e cetonas podem ser acilados por intermédio da enamina.
ACILAÇÃO VIA ENAMINA
Produto da
acilação
(b-dicetona)
Formação de b-dicetonas
Enamina como
intermediário
![Page 62: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/62.jpg)
Controle cinético vs termodinâmico
ALQUILAÇÃO DE CETONAS ASSIMÉTRICAS
Produto cinético:
Ha mais acessível leva à formação
de A. É o produto principal com
base volumosa (LDA) e temperatura
baixa (-78°C).
Produto termodinâmico:
O enolato que leva à formação de B
é mais substituído e mais estável. É o
produto principal com bases pouco
volumosas (KH) e aquecimento.
B A
I
H
HH
I
H
HH
Ha
Ha b
a
a b
![Page 63: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/63.jpg)
Condesação de Claisen é uma das principais reações de ésteres.
Formação b-dicetona
CONDENSAÇÃO DE CLAISEN
Devido à diferença de acidez dos hidrogênios a das duas substâncias
carboniladas, apenas um produto é obtido.
Ha Ha
Qual enolato é o produto principal? Do éster ou da cetona?
Mais ácido
![Page 64: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/64.jpg)
APLICAÇÃO Formação de novas ligações carbono-carbono
A reação aldólica liga
duas moléculas
pequenas por meio de
uma nova ligação
carbono-carbono.
É uma das estratégias
mais importantes da
síntese orgânica para
a construção de
ligações C‐C.
![Page 65: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/65.jpg)
Reações aldólicas em síntese de moléculas complexas
APLICAÇÃO
![Page 66: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/66.jpg)
Adição aldólica vs Claisen
REAÇÃO COMPARADA
b-dicetona aldol
(carbinol)
![Page 67: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/67.jpg)
Cetonas, por não possuirem hidrogênio ligado à carbonila, são mais
resistentes à oxidação.
Formação de ácidos carboxílicos
REAÇÃO DE OXIDAÇÃO
(88%)KMnO4/H3O+
CH3[CH2]3CHO (97%)K2Cr2O7, H2SO4
H2OCH3[CH2]3COOH
O
H
COOH
(88%)KMnO4/H3O+
CH3[CH2]3CHO (97%)K2Cr2O7, H2SO4
H2OCH3[CH2]3COOH
O
H
COOH
(88%)KMnO4/H3O+
CH3[CH2]3CHO (97%)K2Cr2O7, H2SO4
H2OCH3[CH2]3COOH
O
H
COOH
R R
O
R R
O
Não reage
Reage T < 60°C
Não reage
Reage T < 60°C
Aldeído
Aldeído
Cetona
Cetona
![Page 68: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/68.jpg)
OXIDAÇÃO DE ALDEÍDOS Formação de ácidos carboxílicos
Provável mecanismo:
Oxidação
Gem-diol
Oxidação
Aldeído Ácido carboxílico
![Page 69: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/69.jpg)
OXIDAÇÃO DE ALDEÍDOS Formação de ácidos carboxílicos
90 %
97 %
Os aldeídos geralmente podem ser oxidados sob condições suaves,
por exemplo, com agentes fracos como cátions metálicos:
Não altera a ligação C=C
H2SO
4R H
O
CrO3 R OH
O
OH2
Cr2(SO
4)3++ + +3
2 3 33
A reação de Jones ocorre a frio:
H
O
Ag2O
THF / H2O
OH
O
![Page 70: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/70.jpg)
OXIDAÇÃO DE CETONAS Formação de ácidos (di)carboxílicos
O
dichromate, etc
at high temperature
CO2H
HO2C
CO2H
HO2C
Condições drásticas mistura de produtos
pequeno interesse
O
+ KMnO4 NR
O
Cyclohexanone
+ KMnO4, heat HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
adipic acid
OH
enol
O
+ KMnO4 NR
O
Cyclohexanone
+ KMnO4, heat HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
adipic acid
OH
enol
O
+ KMnO4 NR
O
Cyclohexanone
+ KMnO4, heat HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
adipic acid
OH
enol
Interesse industrial:
Produção do nylon
90 %
A frio
![Page 71: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/71.jpg)
O hidróxido amoniacal de prata é um reagente oxidante fraco.
Reação de Tollens (oxidação)
DISTINÇÃO ENTRE ALDEÍDOS E CETONAS
R H
OAg(NH
3)2OH
OH2 R O
OOH
2NH
3
NH4+
+ + +2 Ag(s)2 + 3
Espelho de prata
Espelho de prata
Não reage+ Ag(NH3)2OH
+ Ag + H2O
COONH4
Ag(NH3)2OH +
CHO
C
O
Teste usado na distinção entre
aldeidos e cetonas
Aldeído
Cetona
![Page 72: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/72.jpg)
Redução de Clemmensen
REAÇÃO DE REDUÇÃO
(85%)HCl,
Zn/Hg
O
Geralmente é utilizada para transformar acilbenzenos, obtidos por
acilação de Friedel-Crafts, em alquilbenzenos.
O mecanismo da reação é muito complexo e não completamente
elucidado.
Não deve ser utilizada para substâncias instáveis em meio ácido.
acilbenzeno alquilbenzeno
![Page 73: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/73.jpg)
Qual hidrogênio das substâncias a seguir apresenta o menor o pKa?
1 2 3 4 5
20% 20% 20%20%20%1. 2.
3.
4. 5.
ACIDEZ DE HIDROGÊNIO DO CARBONO ALFA
O
H
O
O
H
O
H
H
O
O
H
O
H
O
![Page 74: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/74.jpg)
Prever o produto principal da reação de condensação aldólica a
seguir:
1. 2.
3.
4. 5.
REAÇÃO E PRODUTO PRINCIPAL
1 2 3 4 5
20% 20% 20%20%20%
NaOH
CH3CH
2OH,
O
70 ºC
OO
O
OH
O
O
![Page 75: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/75.jpg)
1.
O
CH3
CONDIÇÕES E PRODUTO PRINCIPAL
Prever os reagentes / condições para obtenção
do produto a seguir por condensação aldólica :
1 2 3 4 5
20% 20% 20%20%20%
NaOH
CH3CH
2OH, 70 ºC
2.
3.
4.
5.
O
O
O O
O
O
H
O O
O
O
H
![Page 76: Aula 09 Aldeidos e Cetonas 2 ALDOL](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022082204/55cf96f2550346d0338ed1fb/html5/thumbnails/76.jpg)
“A sorte só ajuda
quem trabalha
muito.”
Louis Pasteur
Nasceu em Dôle, parte oriental
da França,
em 27 de dezembro de 1822.
Faleceu aos 73 anos,
em 28 de setembro de 1895,
em Chateau de Villeneuve
l'Etang, perto de Paris.