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uí.

Quí.

Professor: Allan Rodrigues e Xandão

Monitora: Thamiris Gouvêa

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uí.

Reação orgânica:

reação de adição

03

out

RESUMO

Nós já conhecemos, em geral, como as reações com compostos inorgânicos ocorrem, bem como os

mecanismos que utilizam e a forma das equações que as representam. Na química orgânica, já que a

variedade de funções existentes neste ramo é muito maior que na inorgânica, a quantidade de tipos de reação

também é muito maior.

Para nos ajudar a organizar esse universo de especificidades, dividiu-se as reações orgânicas em 4 TIPOS

GERAIS, dos quais se desmembram todos os tipos mais específicos:

Reações de adição

Reações de substituição

Reações de eliminação

Reações de oxidação

REAÇÕES DE ADIÇÃO

Falando de uma forma genérica, as reações de adição ocorrem quando ADICIONAMOS um reagente

(geralmente inorgânico) a um composto orgânico, formando um único produto.

Para que isso ocorra, é necessário sempre haver uma LIGAÇÃO ENFRAQUECIDA NO REAGENTE

ORGÂNICO, a qual se rompe, abrindo 2 valências livres. Ao mesmo tempo, o outro reagente adicionado ao

orgânico também sofre uma cisão, e cada uma de suas partes se liga a uma valência livre do reagente

orgânico.

Veja o caso geral abaixo, em que a ligação fraca é uma LIGAÇÃO PI:

IMPORTANTE À BEÇA:

Quando o composto for ALCADIENO CONJUGADO (ou seja, em que 2 ligações duplas são

intercaladas por 1 ligação simples) e participar de uma reação de adição incompleta (com 1 mol de reagente

com fórmula genérica X2), ocorrerá a chamada REAÇÃO 1,4, através da qual o produto formado em maior

proporção sempre terá uma ligação dupla no lugar da ligação simples que intercalava as duplas no alcadieno

reagente.

Veja:

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uí.

Agora veja outro caso geral, em que a ligação fraca é uma LIGAÇÃO TENSIONADA EM CADEIA

FECHADA:

OPA, tensão angular?

Essa teoria é chamada de . Entenda: todos os carbonos dos ciclanos, por

serem compostos cíclicos com ligações simples, possuem hibridização sp³, cujos ângulos entre os pares

tetraédrica. No entanto, compostos de cadeia fechada possuem geometria que segue o padrão dos

polígonos regulares, cada um com seus ângulos internos.

Exemplo: Ciclopropano possui geometria triangular, cujos ângulos internos são 60°, valor bem

à ruptura.

OBS: O ciclo-hexano sofre deformação em sua estrutura, adquirindo forma de bote/barco ou de cadeira,

compensa a tensão angular, e a ligação entre os átomos de carbono deixa de ser fraca. Logo, não há

tensão angular em anéis com 6 ou mais carbonos.

I. Hidrogenação catalítica

Ocorre com ADIÇÃO DE H2 ao alceno, alcino, cicloalcano ou benzeno;

Utiliza placa metálica de Pt, Ni ou Pd, que adsorve o H2, funcionando como CATALISADOR DE

SUPERFÍCIE;

Só ocorre sob TEMPERATURA E PRESSÃO ELEVADAS;

Em alceno, o produto formado é um alcano;

Em alcino, o produto formado pode ser um alceno (caso se adicione 1 mol de H2, o que configura uma

hidrogenação PARCIAL) ou um alcano (caso se adicionem 2 mols de H2, o que configura uma

hidrogenação TOTAL);

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uí.

Em cicloalcano, o produto formado é um alcano;

Em benzeno, assim como em alceno e alcino, cada mol de H2 provoca a ruptura de 1 ligação pi,

podendo formar cicloalceno ou cicloalcano.

II. Halogenação

Ocorre com ADIÇÃO DE Cl2, Br2 ou I2 (halogênios moleculares, genericamente: X2) ao alceno, alcino

ou cicloalcano;

OBS: F2 é tão reativo que gera uma reação explosiva, a qual não produz haletos; a reação com o I2 é muito

lenta, motivo pelo qual quase não ocorre. Conclusão: vamos tomar como exemplos apenas cloração e

bromação.

Não necessita de catalisador para alceno e alcino, mas utiliza ÁCIDOS DE LEWIS (FeCl3, AlCl3, etc)

como catalisador para CICLOALCANO;

Em alceno, o produto formado é um di-haleto saturado;

Em alcino, o produto formado pode ser um di-haleto insaturado (caso se adicione 1 mol de X2, o que

configura uma halogenação PARCIAL) ou um tetra-haleto saturado (caso se adicionem 2 mols de X2, o

que configura uma halogenação TOTAL);

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uí.

Em cicloalcano, o produto formado é um di-haleto saturado;

III. Hidro-halogenação

Ocorre com ADIÇÃO DE HCl ou HBr (genericamente: HX) ao alceno, alcino ou cicloalcano;

Não necessita de catalisador;

Caso ocorra na AUSÊNCIA DE PERÓXIDO (peróxido de benzoíla, peróxido de hidrogênio, etc), utiliza-

se a regra de MARKOVNIKOV;

OPA, Markovnikov?

Diz que quando a ligação dupla for assimétrica (isto é, o ligante de um lado da dupla é diferente do

ligante do outro), o produto principal será aquele em que o H se adiciona ao CARBONO MAIS

HIDROGENADO da dupla, enquanto o halogênio se liga ao menos hidrogenado. Como o produto

secundário (em que o halogênio se liga ao carbono mais hidrogenado e o H se liga ao menos

hidrogenado) é formado em quantidade muito menor, considera-se a formação apenas do produto

principal.

Caso ocorra na PRESENÇA DE PERÓXIDO, utiliza-se a regra de ANTI-MARKOVNIKOV ou regra de

KARASH-MAYO;

OPA, Kharasch-Mayo?

Diz que quando a ligação dupla for assimétrica e a hidro-bromação ocorrer na presença de peróxido, o

produto principal formado será aquele em que o H se adiciona ao CARBONO MENOS HIDROGENADO

da dupla, enquanto o bromo se liga ao mais hidrogenado. Da mesma forma, o produto secundário (em

que ocorre o inverso) é formado em quantidade muito menor, motivo pelo qual desconsideramos sua

formação.

Em alceno, o produto formado é um haleto saturado;

Em alcino, o produto formado pode ser um haleto insaturado (caso se adicione 1 mol de HX, o que

configura uma hidro-halogenação PARCIAL) ou um di-haleto saturado com 2 halogênios ligados ao

mesmo carbono (caso se adicionem 2 mols de HX, o que configura uma hidro-halogenação TOTAL);

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uí.

Em cicloalcano, o produto formado é um haleto saturado.

OBS: Ciclopentano e ciclohexano não sofrem hidro-halogenação.

IV. Hidratação

Ocorre com ADIÇÃO DE ÁGUA (para fins didáticos, vamos representá-la por HOH) ao alceno, alcino

ou cicloalcano;

Só ocorre em MEIO ÁCIDO e sob AQUECIMENTO;

Em compostos assimétricos, vale a regra de MARKOVNIKOV;

Em alceno, há formação de álcool;

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uí.

Em alcino, há formação de enol, que entra em equilíbrio dinâmico (tautomeria) com aldeído ou cetona;

Em cicloalcano, há formação de álcool.

OBS: Ciclopentano e ciclo-hexano não sofrem hidratação.

V. Reação de Grignard

Ocorre com a ADIÇÃO DE HALETO DE MAGNÉSIO (também chamado reagente de Grignard, e com

fórmula molecular RMgX, em que R é um radical orgânico e X é um halogênio) e, posteriormente, de

ÁGUA a um composto que contenha carbonila (aldeído ou cetona);

Sempre há formação de um álcool e um hidroxi-haleto de magnésio (de fómula molecular MgOHX);

Ocorre em 2 reações, entre as quais se forma um composto intermediário;

Vejamos como ocorre a reação de adição de cloreto de etilmagnésio ao etanal:

EXERCÍCIOS DE AULA

1. A fórmula molecular estrutural da vitamina A é:

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uí.

Para a hidrogenação de 1 mol da vitamina A, sem perda da função alcoólica, quantos mols de H2 são

necessários?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

e) 5

2. Sobre um alcadieno, sabe-se que:

I) sofre adição 1,4;

II) quando hidrogenado parcialmente, produz, em maior quantidade, o hex-3-eno.

O nome desse dieno é

a) hexa-1,2-dieno

b) hexa-1,3-dieno

c) hexa-2,4-dieno

d) hexa-1,4-dieno

e) hex-1-eno

3. Os alcenos podem reagir com várias substâncias como mostrado abaixo originando produtos

exemplificados como B, C e D. Sobre os alcenos e os produtos exemplificados, podemos afimar que:

a) O alceno A corresponde ao propano.

b) O produto (B) da reação do reagente A com H2 é o propeno.

c) O produto (C) da reação do reagente A com Br2 é o 1,2-dibromopropano.

d) O produto (D) da reação do reagente A com HCl é o 2-cloropropano, pois segue a regra de

Kharasch-Mayo.

e) Apenas as duas primeiras reações são classificadas como de adição.

4. O propeno, um derivado do petróleo, é um composto de grande importância na indústria química,

principalmente na produção de plásticos (polímeros). A reação do propeno com HBr na presença de

peróxido forma o produto:

a) CH3CH = CHBr

b) CH3CHBrCH2

c) CH2BrCHBrCH3

d) CH3CH2CH2Br

e) CH3C(Br)2CH3

5. Uma reação típica de alquenos é a de adição à ligação dupla C = C. Em relação a essa classe de reações,

podemos afirmar o que segue.

a) O propeno sofre reação de adição de HBr gerando 1-bromopropano.

b) O 2-metil-2-buteno sofre reação de adição de Br2 gerando o 2,3-dibromo-2-metilpropano.

c) O 2-pentanol pode ser obtido a partir da reação de hidratação (adição de água em meio ácido) do

penteno.

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uí.

d) A adição de HBr ao 2-metil-2-buteno gera um composto que apresenta um carbono assimétrico.

e) A adição de Br2 ao 2-metil-2-buteno gera produtos sem carbono assimétrico (quiral).

6. Pela reação entre cloreto de metilmagnésio com um composto A e posterior hidrólise, obteve-se o

propan- 2-ol.

O composto A é:

a) propanona

b) etanol

c) metanal

d) etanal

e) propanal

EXERCÍCIOS DE CASA

1. Uma substância apresentou as seguintes características:

I Descora solução de Br2 4.

II Absorve apenas 1 mol de H2 quando submetida à reação de hidrogenação catalítica.

III Pode apresentar isomeria óptica.

Uma fórmula estrutural possível para essa substância é:

2. A adição de 1 mol de cloro a 1 mol de alcino forneceu uma mistura dos isômeros cis e trans do mesmo

alceno diclorado. Entre as opções abaixo, qual é aquela que contém o alcino ou derivado de alcino

que não foi utilizado nesta adição?

a) Acetileno

b) Metilacetileno

c) Dimetilacetileno

d) Cloroacetileno

e) Dietilacetileno

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uí.

3. A reação entre um mol de propino, HC C CH3, e dois mols de bromo, Br2, na ausência de luz ou

calor, produz:

a) CHBr2 CBr2 CH3

b) CH2Br CBr2 CH2Br

c) CBr2 = CH CHBr2

d) CHBr = CBr CHBr2

e) CH2Br CHBr CHBr2

4. Dois hidrocarbonetos insaturados, que são isômeros, foram submetidos, separadamente, à

hidrogenação catalítica. Cada um deles reagiu com H2 na proporção, em mols, de 1:1, obtendo-se, em

cada caso, um hidrocarboneto de fórmula C4H10. Os hidrocarbonetos que foram hidrogenados

poderiam ser:

a) but-1-ino e but-1-eno

b) buta-1,3-dieno e ciclobutano.

c) but-2-eno e 2-metilpropeno.

d) but-2-ino e but-1-eno.

e) but-2-eno e 1-metilpropano.

5. Tanto o ciclopropano como o etileno reagem com o HBr. Os derivados resultantes devem ser,

respectivamente:

6. A fórmula e o nome do produto final que se obtém quando 1 mol de gás acetileno reage com 1 mol de

água, usando-se ácido sulfúrico com sulfato mercúrico como catalisador, é:

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7. A reação de um composto de Grignard com formaldeído, seguida de hidrólise, produz:

a) álcool primário.

b) álcool secundário.

c) álcool terciário.

d) aldeído.

e) cetona.

8. 3 CH = CH2, obtém-se como produto principal o composto

abaixo:

A explicação para esse resultado é que o átomo de carbono secundário é:

a) menos hidrogenado e mais positivo.

b) menos hidrogenado e mais negativo.

c) mais hidrogenado e mais positivo.

d) mais hidrogenado e mais negativo.

e) menos hidrogenado e menos positivo.

QUESTÃO CONTEXTO

A vitamina D é um regulador muito importante do organismo humano, pois atua em processos como fixação

de cálcio nos ossos e manutenção da integridade de centros nervosos como o responsável pela nossa

memória. Analise sua estrutura representada abaixo e aponte quantos mols de H2 é necessário adicionar para

torná-la saturada.

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uí.

GABARITO

Exercícios de aula

1. e

2. c

3. c

4. d

5. c

6. d

Exercícios de casa

1. c

2. d

3. a

4. c

5. e

6. a

7. a

8. a

Questão contexto

3 mols de H2, já que a molécula possui 3 insaturações.