topico_8_-_aldeidos_e_cetonas-_adicao_nucleofilica_a_carbonila_modo_de_compatibilidade_

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Aldeídos e Cetonas: Adição Nucleofílica ao grupo carbonila Metanal Etanal O O O 1 H Cl O 5-cloropentanal H C 6 H 5 Feniletanal H Benzenocarbaldeído (benzaldeído) H O Ciclohexanocarbaldeído H O 2-naftalenocarbaldeído

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Page 1: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

Aldeídos e Cetonas: Adição Nucleofílica ao grupo carbonila

Metanal Etanal

OO O

1

HCl

O

5-cloropentanal

HC6H5

Feniletanal

H

Benzenocarbaldeído(benzaldeído)

H

O

Ciclohexanocarbaldeído

H

O

2-naftalenocarbaldeído

Page 2: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

O O

O

2

O

Pent-4-en-2-ona(alil metil cetona)

C

O

CH3

Acetofenona(fenil metil cetona)

Benzofenona(difenil cetona)

Page 3: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

SÍNTESE DE ALDEÍDOS

- Aldeídos através da oxidação de alcoóis primários:

R CH2OH C

O

HR C

O

OHRálccol

primárioaldeído ácido

carboxílico

[O]

[H] [O]

[O]

O

3

R CH2OH C

O

HRálccol

primárioaldeído

PCC( C5H5NH+CrO3Cl-)

CH2CL2

Page 4: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

R CH2OHC

O

HRC

O

OHRálccol

primárioaldeídoácidocarboxílico

LiAlH 4 LiAlH 4

LiAlH 4 = hidreto de lítio e alumínio

OO

- Aldeídos através da redução de cloretos de acila, ésteres e nitrilas:

4

C

O

HRC

O

ClRaldeído

(1) LiAl H(O-t-Bu)3, -78ºC

(2)H2OCloreto de acila

LiAlH[OC(CH3)3]3 – hidreto de tri-tert-butoxialumínio e lítio

C

O

HR

aldeídoC

O

OR'R(1) DIBAL, hexano, -78ºC

(2)H2OÉster

Page 5: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

- Aldeídos através da redução de cloretos de acila:

C

O

HR

aldeído

R C N(2)H2O

(1) DIBAL, hexano, -78ºC

Nitrila

RCOHSOCl2 RCCl

(1) LiAl(O- t-Bu)3, Et2O, -78ºC

(2) H ORCH

O O O

5

(2) H2O

(1) LiAlH(O-t-Bu)3, -78ºC

(2)H2O

O

Cl

H3C

OCH3

Cloreto de 3-metóxi-4-metilbenzoíla

O

H

H3C

OCH3

Cloreto de 3-metóxi-4-metilbenzoíla

Page 6: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

C

O

OEtCH3(CH2)10

(1) DIBAL, hexano, -78ºC

(2)H2OC

O

HCH3(CH2)10

- Aldeídos através da redução ésteres e nitrilas:

C

O

HCH3CHCHCH2CH2CH2CCH3CHCHCH2CH2CH2C C N(2)H2O

(1) DIBAL, hexano, -78ºC

6

Page 7: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

SÍNTESE DE CETONAS

Cetonas a partir de Alcenos, Arenos e Álcoois Secundários:

- Cetonas (aldeídos) através da ozonólise de alcenos:

7

Page 8: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

- Cetonas a partir de arenos através de Acilação Friedel-Crafts:

C

O

ClR+AlCl3

O

R

+ AlCl3

OO

Cl

Alquil aril cetona

8

+ AlCl3Cl

- Cetonas a partir de alcoóis secundários através de oxidação:

C

OH

R'R C

O

R'RH2CrO4

Diaril cetona

Page 9: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

Cetonas a partir de Nitrilas

O tratamento de uma nitrila com um reagente de Grignard ou com um reagente de organolítio seguido pela hidrólise produz uma cetona.

R C N + R' MgX R

N-MgX+

R'

H3O+

R

O

R'

+ NH4+ + Mg2+ + X-

9

R C N + R' Li R

N-Li+

R'

H3O+

R

O

R'

+ NH4+ + Li+

Page 10: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

Exemplos:

C6H5 C N + CH3CH2CH2CH2 Li C6H5

O

CH2CH2CH2CH3(2) H3O

+

(1) Et2O

CH3CH C N

CH3

+ C6H5MgBr CH3CH

O

C6H5CH3(2) H3O

+

(1) Et2O

10

1. CH3MgCl

2. H3O+O OH

CH3

O

1.

2. H3O+

LiHO

Page 11: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ADIÇÃO NUCLEOFÍLICA À CARBONILA

11

A Adição Nucleofílica pode ser catalisada por ácido ou por base.

O

CH3

H3C+ HOCN2CH3 C

OCN2CH3

CH3 OH

CH3

Hemiacetal

Page 12: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ADIÇÃO DE ÁLCOOIS: HEMIACETAIS E ACETAIS

FORMAÇÃO DO HEMIACETAL

O

H

R

HO R'

aldeído ou cetona

álcool

COR

H O-

H

R'C

OR

H O

R'

H

Hemiacetal

12

Hemiacetal(muito instável)

O

H

H3CC

OH

H O

H

HH2O

Hidrato

HOCH2CH2CH2CH

O

O

H

O-

H O

OH

H

Page 13: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

O

R

R'C

OR'

R O

CH2

CH2HOCH2

HOCH2

Acetal cíclico

13

O

R

R'C

OR'

R O

CH2

CH2 HOCH2

HOCH2H2O

Page 14: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ACETAIS COMO GRUPOS PROTETORES

Apesar de os acetais serem hidrolisados a aldeídos e cetonas em ácido aquoso, eles são estáveis em soluções básicas.

COR'

R O

CH2

CH2

H2OOH- não ocorre reação

14

R O CH2

COR

H O

R'

R'H2O

OH- não ocorre reação

Page 15: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

O COC2H5

O

para

O CH2OH

A B

O COC2H5

O

H3O+

HOCH2CH2OH COC2H5

OO

O

15

O CH2OH

H3O+ O

(1) LiAlH 4

Et2O(2) H2O

CH2OHO

O

H3O+

H2O

Page 16: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ADIÇÃO DE AMINAS PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS

16

Page 17: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

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Page 18: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

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Page 19: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

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Page 20: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ANÁLISE QUÍMICA PARA ALDEÍDOS E CETONAS

Teste de Tollens – Teste do espelho de Prata

O

HRAg(NH3)2

+

H2O

O

O- + Ag Raldeído espelho de prata

20

O

R'R

C

O

R CH

OH

R'Ag(NH3)2

+

H2O

Ag(NH3)2+

H2O

C

O

R CH

O

R' + Ag

não ocorre reação

cetona

alfa-hidróxicetona espelho de prata

Page 21: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

FORMAÇÃO DE CIANOIDRINA

RCH

O

+ HCN

O

R'

R

COHR

H CN

+ HCN COHR

R' CN

21

R'R' CN

O OH

CNHCN

OH

CH2NH2(1) LiAlH 4

(2) H2O

Page 22: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

A ADIÇÃO DE ILÍDEOS – REAÇÃO DE WITTIG

O

R'

R

(C6H5)3P+ C

R''

R'''

R''

R'''R'

R

+ O P(C6H5)3

Aldeído ou cetona

Ilídeio de fósforo(ou forforano)

Alceno Óxido de Trifenilfosfina

A reação de Wittig é completamente regiosseletiva.A reação de Wittig é o melhor método de preparar alcenos terminais.

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Page 23: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

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Page 24: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

(C6H5)3P+ CH2O CH2

O-P+(C6H5)3

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CH2

O P(C6H5)3

CH2 + O P(C6H5)3

Page 25: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

Tratamento de aldeídos e de cetonas com ácidos peroxicarboxilícos (ouperácidos) fornece um éster.

Oxidação de Baeyer-Villiger

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Page 26: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

ADIÇÃO DE REAGENTES ORGANOMETÁLICOS:

R MgX + O C OMgXR H3O+

C OHR

R Li + O C OLiR H3O+

C OHR

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R Li + O C OLiR H3O C OHR

Na + O C ONa H3O+

C OHRC C RC C RC C

Page 27: TOPICO_8_-_ALDEIDOS_E_CETONAS-_Adicao_Nucleofilica_a_Carbonila_Modo_de_Compatibilidade_

CH CH2CH3CH3CH2CH2

OHCH3CH2CH2MgBr

O

CH2CH3H

CH CH2CH3CH3CH2CH2

OH

Partindo de reagentes com três carbonos:

Retrossíntese de 3-hexanol

Outras aproximações possíveis:Outras aproximações possíveis:

CH CH2CH3CH3CH2CH2

OH

O

CH2CH3CH3CH2CH2NaBH4

CH CH2CH3CH3CH2CH2

BrNaOCOCH3