Reações de Adição àCarbonila de

Aldeídos e Cetonas

CURSO DE EXTENSÃO – NPPN 2013

Profa. Lidilhone Hamerski

Carbonilas na vida do ser humano

Taxol

Taxus brevifolia

Rauwolfia serpentina

(Apocynaceae)

Reserpina-antidepressivo

Digitalis purpurea(Plantaginaceae)

Digitoxina – estimulante cardíaco

Carbonilas na vida do ser humano

β−oxidação ácidos

graxos

Carbonilas na vida do ser humano

Síntese haloperidol - antipsicótico

Carbonilas na vida do ser humano

Aldeído e cetonas• Aldeídos (RCHO) e cetonas (R2CO) são caracterizados

pela presença do grupo funcional carboxila (C=O)

• Estas substâncias ocorrem na natureza como intermediários no metabolismo e biossíntese

Piridoxal fosfato

(PLP)

Hidrocortisona

Aldeídos e cetonas

• Diversas reações químicas envolvem a química desse grupo funcional

• Aldeídos e cetonas são intermediários na síntese de fármacos, vias biológicas e diversos processos químicos industriais

• O conhecimento de suas propriedades éfundamental

Tipo de ligação da carbonila

Orbitais envolvidos na reação de adição à carbonila

Orientação do Nucleófilo para adição à carbonila

Nucleófilos

Reatividade

Reatividade relativa de aldeídos e cetonas

� Aldeídos são geralmente mais reativos que cetonas nas reações de adição nucleofílica.� O estado de transição na adição é menos impedido e de

menor energia para aldeídos (A) do que para cetonas (B)

� Aldeídos: apenas um grupo volumoso; cetonas:dois

grupos volumosos

– C=O do aldeído é mais polarizada do que a C=O da cetona– Cetona tem mais grupos doadores de elétrons, a estabilização

do carbono da C = O por efeito indutivo

�Aldeídos são geralmente mais reativos que cetonas nas

reações de adição nucleofílica.

Reatividade relativa de aldeídos e cetonas

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Reatividade de aldeídos aromáticos

• Aldeídos aromáticos são menos reativos em reações de adição nucleofílica do que aldeídos alifáticos

• Efeito de ressonância do anel aromático faz C = O eletrófilo menos reativo do que o grupo carbonila de um aldeído alifático

Adição nucleofílica de HCN: formação de cianidrinas

• Aldeídos e cetonas reagem com HCN para produzir cianidrinas, RCH(OH)CΞN

• Adição de HCN é reversível

Aplicações das cianidrinas

� O grupo nitrila (-C≡N) pode ser reduzido com LiAlH4 para produzir

amina primária (RCH2NH2), ou pode ser hidrolizada com ácido forte

para gerar ácido carboxilíco

Adição nucleofílica de ROH: formação de acetal

• Álcoois são nucleófilos fracos

• Adição produz um hemiacetal (reversível);

• A protonação do -OH e perda de água leva a um íon oxônio, R2C = OR+ , a adição de um segundo álcool formar o acetal

Usos dos acetais• Os acetais podem ser grupos protetores para os aldeídos e cetonas

• Usar um diol, de modo a formar um acetal cíclico (reação é mais rápido)

Reagente de

Grignard impossível

de ser obtido

Grupo de proteção C=O

ATENÇÃO!!!!!!!!

Acetais na natureza

Adição nucleofílica de aminas: formação de iminas e enaminas

(eno + amina = amina não saturada)

Iminas:

� 2,4-dinitrofenilhidrazina formam

� 2,4-dinitrofenilhidrazonas

� A adição de aminas com um átomo contendo um par de eletróns no átomo adjacente ocorre muito rapidamente, gerando iminas estáveis e com diversas aplicações (são geralmente sólidos).

� Exemplo: � Hidroxilaminas

formam oximas

Imina / Enamina

Reagentes organometálicos

Reagentes organometálicos

Exercícios:

O N

CH3NH2

TiCl4

O ON O

refluxo

NH

TsOH (cat)

O

CHO

OH

OH

TsOH

C

31

32

Enamine Formation

• After addition of R2NH, proton is lost from adjacent carbon