Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

David Klein · Capítulo 179 de 302

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Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

9.5 Oximercuração-Desmercuração

O etanol encontrado em bebidas alcoólicas é geralmente produzido via a fermentação de açúcares por

leveduras. Entretanto, existem muitas outras aplicações industriais para o etanol (como aditivo para

gasolina, solvente para perfumes, tintas etc.) e, portanto, um processo alternativo, mais e ciente, para

a produção de etanol puro é necessário. Isso pode ser realizado pela hidratação catalisada por ácido do

etileno proveniente do petróleo:

 

O ácido fosfórico é geralmente empregado como fonte de prótons. Os Estados Unidos produzem

mais de 5 bilhões de galões de etanol a cada ano através desse processo.

 

9.5 Oximercuração-Desmercuração

Na seção anterior exploramos como a hidratação catalisada por ácido pode ser

utilizada para realizar uma adição Markovnikov de água a um alqueno. A

utilidade desse processo é diminuída pelo fato de que rearranjos dos

carbocátions podem produzir uma mistura de produtos:

Em casos nos quais a protonação do alqueno conduz a rearranjos de

carbocátions, a hidratação catalisada por ácido é um método ineficiente para

adição de água ao alqueno. Muitos outros métodos podem ser utilizados para

realizar uma adição Markovnikov de água a um alqueno sem rearranjos de

carbocátions. Um dos métodos mais antigos e talvez mais bem conhecido é

chamado de oximercuração-desmercuração:

 

Para entender este processo, temos que explorar os reagentes empregados. O

processo inicia quando o acetato mercúrico, Hg(OAc)2 se dissocia para formar cátion mercúrico:

 

Este cátion mercúrico é um potente eletrófilo e é suscetível ao ataque por um

nucleófilo, tal como a ligação π de um alqueno. Quando a ligação π ataca o

cátion mercúrico, a natureza do intermediário resultante é bastante diferente da

natureza do intermediário formado quando uma ligação π é simplesmente

protonada. Comparemos:

A PROPÓSITO

Como mencionado no Capítulo 2, geralmente evitamos o rompimento de ligações simples quando representamos estruturas de ressonância. Entretanto, esta é uma das raras exceções. Veremos outra exceção na próxima seção deste capítulo.

 

Quando uma ligação π é protonada, o intermediário formado é simplesmente um

carbocátion, como vimos diversas vezes neste capítulo. Por outro lado, quando

uma ligação π ataca um cátion mercúrico, o intermediário resultante não pode

ser considerado como um carbocátion, porque o átomo de mercúrio tem elétrons

que podem interagir com a carga positiva adjacente para formar uma ponte. Este

intermediário, chamado de íon mercurínio, é mais adequadamente descrito como

híbrido de duas estruturas de ressonância. O íon mercurínio tem algum caráter

de carbocátion, mas também possui algum caráter de um anel de três membros

em ponte. Este caráter dual pode ser ilustrado segundo a representação vista a

seguir:

O átomo de carbono mais substituído possui uma carga parcial positiva (δ+), em

vez de uma carga positiva completa. Como resultado, este intermediário não

sofrerá prontamente rearranjos de carbocátion, mas está ainda suscetível a

ataque por um nucleófilo:

 

Observamos que o ataque ocorre na posição mais substituída, levando

finalmente a adição Markovnikov. Após o ataque do nucleófilo, o mercúrio pode

ser removido através de um processo chamado desmercuração, o qual é

geralmente realizado com boroidreto de sódio. Existem muitas evidências de que

a desmercuração ocorre através de um processo radicalar. O resultado líquido é a

adição do átomo de H e um nucleófilo ao alqueno:

 

OLHANDO PARA O FUTURO

Processos radicalares são discutidos com mais detalhes no Capítulo 11.

 

Muitos nucleófilos podem ser usados, incluindo água:

 

Essa sequência de reações possibilita um processo em duas etapas que fornece a

hidratação de um alqueno sem rearranjo de carbocátion: