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Formação de enolatos
Adição Aldólica Condensação Aldólica
Adição conjugada: Reação de Michael
Alquilação de enolatos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
ACIDEZ DOS HIDROGÊNIOS DOS COMPOSTOS CARBONÍLICOS
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Hidrogênios são ácidos
Hidrogênios não são ácidos
Porque está diferença de acidez nos prótons e ??
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Equilíbrio ceto-enólico - Tautomerismo
Porque o equilíbrio favorece a forma ceto??
O equilíbrio favorece a forma ceto, pois a ligação
C=O é mais forte que a ligação C=C
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Equilíbrio ceto-enólico - Tautomerismo
Fator de estabilização : conjugação e ligação hidrogênio intramolecular
Enolização pode ocorrer através da catálise básica ou ácida.
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Tautomerização catalisada por ácido
O grupo carbonila é
protonado para formar
um cátion estabilizado
por ressonância
O intermediário
catiônico é
desprotonado
para dar o enol
Enolização pode ocorrer através da catálise básica ou ácida.
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Tautomerização catalisada por base
A posição é
desprotonada para
formar o ânion
estabilizado por
ressonância
O Intermediário aniônico
(enolato) é protonado
para dar o enol
HA + H2O H3O+ + A
−
Ka = [HA]
][A ]O[H3
CONSTANTE DE ACIDEZ: Ka
MAIOR valor de Ka = ÁCIDO FORTE
MENOR valor de Ka = ÁCIDO FRACO
Se Ka > 10 – ácido completamente
dissociado em água
pKa = -log Ka maior pKa - mais
fraco será o ácido
Enolatos por desprotonação – Estabilização - FORÇA DE ÁCIDOS
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Enolatos por desprotonação - FORÇA DE ÁCIDOS
F. G. Bordwell, Acc. Chem. Res., 21, 456 (1988).
Valores de pKa de alguns compostos carbonílicos e algumas bases
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Valores de pKa de alguns compostos carbonílicos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Alguns valores de pKas importantes
Bases com pKa mais apropriada para fazer a desprotonação
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Outras bases utilizada para desprotonação
Tetrametilpiperidina de litioBis trimetilsil amideto de lítiocicloexil isopropil amideto de lítio
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Formação Regiosseletiva de enolatos
Controle cinético e termodinâmico
Considerando a cetona não simétrica. Há dois sítios de abstração do próton, podendo formar dois
enolatos. Portanto é importante controlar o sitio de formação do enolato.
Quais as condições para está seleção????
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Formação do enolato envolve a reação ácido-base. A posição do equilíbrio é controlada por
uma variedade de fatores.
Solvente
Base
Cátion (contra-íon)
Temperatura
Formação Regiosseletiva de enolatos
Controle cinético e termodinâmico
Condições cinéticas
Bases fortes não nucleofilica (pKa >35), exemplo
LDA
Bases volumosas;
Baixas temperaturas (-78ºC)
Solventes apróticos – para não protonar o enolato
formado.
Condições termodinâmica
Enolato é favorecidos em condições de
equilíbrio;
Bases fortes (pKa próximo de partida –
t-buo-; EtO- ou outros alcóxidos)
Temperatura ambiente ou maiores.
Solventes próticos,
Excesso de cetona
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
cinético termodinâmico
Formação cinética de enolato
Formação termodinâmica de enolato
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Controle cinético e termodinâmico
Formação enolato cinético Formação enolato termodinâmico
Solvente aprótico, ex. THF, Et2O; DME, DNSO Solvente prótico. Ex. ROH, o qual tem próton
levemente mais ácido que o enolato.
Base forte, ex. LDA Bases mais fracas, RO-, MH
Cátions ex. Li+ --
Baixa temperatura , ex. -78ºC Temperatura maiores
Sem excesso da cetona Excesso da cetona
Condições supera o equilíbrio e garante que a reação
é irreversível.
Condições garantem a reversibilidade da reação.
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
O tautômero ceto é eletrofílico e reage com nucleófilo – Adição a carbonila
O enol tautômero é nucleófilo e reage com eletrófilo. Enóis são ambidentados.
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Reações envolvidas
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Reações de substituição no carbono
Halogenação
Alquilação
Reação de enóis - Halogenação
Catálise ácida:
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Reação de enóis - Halogenação
Ácido de Lewis também podem ser utilizados – catálise ácida
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Halogenação – Catálise básica – Reação de Halofórmio
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Halogenação em meio ácido
A bromação de cetonas assimétricas em meio ácido ocorrerá no carbono mais substituído devido a
formação do enol mais estável.
Na catálise básica - menos substituído devido ao maior número de hidrogênios ácidos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Reação de enolato - Nucleófilo ambidentado
Enolatos são nucleófilos ambidentados e pode reagir o oxigênio ou o carbono:
eletrófilos SOFT tendem a reagir no carbono ( centro mole).
eletrófilos HARD tendem a reagir no oxigênio (centro duro)
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Eletrófilo duro reage no oxigênio
Eletrófilo mole reage no carbono
O-Alquila - favorecida com
sulfato de alquila e sulfonato de
alquila em solventes apróticos.
C-alquilação - favorecida haletos
de alquila e com solventes
menos polar ou prótico.
Alquilação de enolatos – Mecanismo SN2
Escolha do eletrófilo
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Solventes na Alquilação de enolatos Solventes ApróticosSolventes próticos
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Alquilação de enolatos - ExemplosEstereoquímica
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Alquilação de cetonas não simétricas
Uma cetona assimétrica pode ser alquilada regiosseletivamente para produzir um produto principal
Enolato cinético
Enolato termodinâmico
Formação de ligação carbono-carbono – A química de enolatos
Análogos de enóis/enolatos - ânions enaminas e iminas
Exercícios
1. Desenhe o mecanismo para a catálise ácida na conversão da cicloexanona no seu tautômero enol
2. Qual o próton nas moléculas seguintes é mais ácido, desenhe sua base conjugada.
3. Coloque em ordem crescente de acidez os CH2 indicados e explique a sua escolha.
Exercícios
5. Qual o maior enolato formado em cada reação.
4. Qual enolato é formado quando a cetona é tratada com LDA em THF? Qual enolato é formado
quando essas mesmas cetonas são tratadas com NaOCH3 em CH3OH.
6. Explique cada observação (a) quando (2R)-2-metilcicloexanona é tratada com NaOH em H2O,
uma solução opticamente ativa perde sua atividade ótica. (B) quando (3R)-3-metilcicloexanona é
tratada com LDA em THF a solução mantém-se opticamente ativa.
Exercícios
7. Desenhe os produtos de cada reação, com seus respectivos mecanismos. Assumir que
excesso de halogênio está presente.
8. Identificar os reagentes que você poderia usar na seguinte transformação.
Exercícios
9. Para cada uma das seguintes reações, predizer o maior produto e propor um mecanismo de
reação.
10. Qual produto é formado quando cada composto é tratado primeiro com LDA em THF a -78ºC,
seguido de CH3CH2I.
Exercícios
11. Como a 2-pentanona pode ser convertida em cada um dos compostos abaixo.
12. Identificar os intermediários A-C na síntese do heterociclo de 5 membros.