Reações de Substituição alfa à Carbonila

COMPOSTOS CARBONÍLICOS:

ALDEÍDOS E CETONAS

CURSO DE FARMÁCIA

Profa. Tânia Márcia S. Melo

1º Semestre/2017

1- Acidez dos Ha dos Aldeídos e Cetonas

Hidrogênio a

pKa=19-22

Hidrogênio b

pKa= 40-50

- Bases fortes podem remover um Ha para formar os íons

enolato.2

Ânion enolato estabilizado por ressonância

Híbrido de ressonância

3

Sítios reativos do íon enolato (ânion ambidentado):

4

Para a maioria das cetonas, o tautômero enol é muito

menos estável do que o tautômero ceto. Por exemplo, uma

solução aquosa da cetona existe como uma mistura em

equilíbrio de mais de 99,9% do tautômero ceto e menos

que 0,1% do tautômero enol.

2-

Força de ligação:

C=O (720kJ/ mol); C=C (620 kJ/mol)

C-H (440 kJ/mol) ; O-H (500 kJ/mol)

5

• A fração de um tautômero enol em uma solução

aquosa é consideravelmente maior para uma b-

dicetona porque o tautômero enol é estabilizado pela

ligação de hidrogênio intramolecular.

Forma ceto (20%) Forma enol (80%)

6

O fenol é incomum de modo que seu tautômero enol é mais

estável do que o seu tautômero ceto porque a forma enol é

aromática, mas o seu tautômero ceto não.

OH O

tautômero enol tautômero ceto

A interconversão ceto-enol é também chamada

tautomerização ceto-enol ou enolização. A interconversão de

tautômeros pode ser catalisada tanto por ácidos quanto por

bases.7

- Interconversão ceto-enol catalisada por base

HO CH2 CH3

O

H+ CH2 CH3

O

CH2 CH3

O

+ H2O

Enolato

a)

CH2 CH3

O

O HH

CH2 CH3

OH

+ HO

b)

Enol

8

- Interconversão ceto-enol catalisada por ácido

CH2 CH3

O

H

O H

H

H

CH2 CH3

O

H

H

O H

H

CH2 CH3

OH

Enol

+ H3O+

- Reatividade dos Enóis:

9

3- O Mecanismo das Reações de Substituição Alfa

• As substâncias carboniladas que formam enóis sofrem reações

de substituição no carbono a.

C

O

Ha

C

O

Ea

E= eletrófilo Produto de substiutição a

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3.1- Halogenação do carbono a de aldeídos e cetonas

Halogenação catalisada por ácido:

A)

B)

11

O mecanismo ocorre através: da enolização- ataque do halogênio a

ligação dupla e desprotonação.

BrCH2CCH3

O

retira elétrons

BrCH2CCH3

OH+

H +

OBS: Não ocorre polialogenações

12

- Halogenação catalisada por base:

C

O

RCH2R + Br2

HO -

C

O

RCR + 2 Br -

Br

Brexcesso

Mecanismo

13

ou

Aplicação sintética

As a- bromo-cetonas sãoúteis em sínteses orgânicasporque perdem HBr emmeio básico para darcetonas a,b-insaturadas.

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3.2-Alquilação de substâncias carbonílicas no carbono a

Diisopropilamina de lítio (LDA)Diisopropilamina (pKa= 36)

A formação do íon enolato é favorecida com bases fortes, do tipo LDA, KH,

NaNH2; LiNH2 e KNH2.

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- A alquilação de enolatos pode ser difícil de controlar

• Na prática: enolato é uma base razoavelmente forte e

por isso, usa-se halometanos ou halogeno-alcanos

primários, para evitar E2.

• Alquilação de aldeídos leva a outras reações.

• Pode ocorrer polialquilações.

• Se a cetona não for simétrica forma mais de um

produto.

• Quando tiver um único Ha a reação é ideal.16

Exemplos

A)

B)

17

Controle Cinético X Termodinâmico

18

19

3.3- Alquilação de carbonos a via intermediário de enanima

Único produto monoalquilado20

4- Ataque de Enolatos à Carbonila: Condensação de Aldol

21

22

23

Aldol pode sofrer desidratação em altas temperatura e formar os compostos carbonílicos a,b-hidroxilado.

A condensação de aldol é útil em síntese porque acopla

dois compostos carbonilados, formando uma ligação C-C

em um novo composto carbonilado com uma função hidróxi

ou alqueno, dependendo da temperatura.

24

4.1- Condensação aldólica cruzada

25

26

Condensação aldólica intramolecular

27

Condensação de aldol

intramolecular

28

• Se há excesso de um aldeído que não tem Ha este pode

servir como substrato para um segundo.

29

5- Adição conjugada a ligação dupla

Quando existe uma dupla ligação conjugada com a carbonila pode ocorrer

ataque pelo nucleófilo resultando em uma adição conjugada ou adição

viníloga.

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6- Adição de Michael

Adições conjugadas de ânions enolatos aos compostos carbonilados a,b-

insaturados.

Uma família de adições de carbânions estáveis é

conhecida como reação de adição de Michael. Estas

reações são catalisadas por base.31

7- Anelação de Robinson

É uma adição de Michael seguida por uma condensação aldólica

simples.

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