PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 13 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2014
Reações de Grignard com compostos carbonílicos, em que o carbono da carbonila apresenta hibridização sp2, com geometria trigonal planar, podem gerar isômeros ópticos como produtos, uma vez que o ataque do reagente pode ocorrer por um lado (1), ou outro (2), da molécula, conforme esquema simplificado a seguir.
Diante do exposto, escolha um grupo alquila (R) do reagente de Grignard, de modo que os produtos apresentem atividade óptica e um grupo alquila para que os produtos da reação não apresentem atividade óptica. (5,0 pontos)
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Resolução comentada
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a) O produto da reação é um álcool terciário. O carbono que era da carbonila fica ligado a quatro grupos: \ce{-OH}, \ce{-CH3}, \ce{-CH2CH3} e o grupo R que veio do reagente de Grignard.
O produto tem atividade óptica quando esse carbono é quiral, ou seja, quando os quatro grupos são diferentes. Nesse caso os ataques 1 e 2 dão enantiômeros, que desviam a luz polarizada em sentidos opostos. Como o ataque ocorre pelos dois lados com a mesma probabilidade, sai uma mistura racêmica, com mistura de enantiômeros. Ainda assim, cada enantiômero isolado é opticamente ativo.
Para termos um carbono quiral, R deve ser diferente de \ce{-CH3} e de \ce{-CH2CH3}. Uma escolha possível é R = \ce{-CH2CH2CH3} (propil), que usa o reagente \ce{CH3CH2CH2MgBr}. O produto é o 3-metil-hexan-3-ol, \ce{CH3CH2-C(OH)(CH3)-CH2CH2CH3}, com quatro grupos diferentes no carbono 3. Outras opções seriam \ce{-CH(CH3)2} ou \ce{-C6H5}.
Resposta: R = \ce{-CH2CH2CH3} (propil), pois o carbono ligado a \ce{OH}, \ce{CH3}, \ce{CH2CH3} e propil é quiral e os produtos são enantiômeros opticamente ativos.
b) Para os produtos não terem atividade óptica, o carbono não pode ser quiral. Isso acontece quando R é igual a um dos outros grupos ligados a ele.
Se R = \ce{-CH3} (reagente \ce{CH3MgBr}), o carbono fica com \ce{OH}, dois \ce{CH3} e \ce{CH2CH3}. Esse produto é o 2-metilbutan-2-ol, \ce{(CH3)2C(OH)CH2CH3}. Os ataques 1 e 2 levam à mesma molécula, que tem plano de simetria e é aquiral, portanto sem atividade óptica.
Outra possibilidade é R = \ce{-CH2CH3}, que dá o 3-metilpentan-3-ol, também aquiral.
Resposta: R = \ce{-CH3} (metil), pois o carbono passa a ter dois grupos iguais, deixa de ser quiral e o produto 2-metilbutan-2-ol é opticamente inativo. Etil também serve.
Assuntos: Isomeria óptica, Reações de adição e eliminação.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2014 · 1º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗