Química Orgânica 1 · Reações radicalares e seletividade
Bromociclo-hexano a partir de ciclo-hexano e bromo
Condições: Br₂, hν
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 5 passos escritos
Iniciação: quebra do Br₂ pela luz
A luz rompe homoliticamente a fraca ligação Br–Br, de modo que cada átomo de bromo fica com um elétron da ligação e se formam dois radicais bromo. O ciclo-hexano e uma segunda molécula de Br₂ aguardam as etapas de propagação.
As setas curvas
- A luz fornece a energia para romper a fraca ligação Br–Br, e um elétron da ligação fica no primeiro átomo de Br.
- O segundo elétron da ligação fica no outro átomo de Br, então a homólise gera dois radicais bromo neutros e nenhum íon.
Propagação: o Br• remove um hidrogênio secundário
Um radical bromo remove um hidrogênio secundário do ciclo-hexano, gerando o radical ciclo-hexila e HBr. A etapa é endotérmica, mas uma C–H secundária é mais fraca que uma primária, então a cadeia avança sem dificuldade sob luz.
As setas curvas
- O elétron desemparelhado do radical bromo fornece um elétron da nova ligação H–Br.
- Um elétron da ligação C–H secundária do anel se emparelha com ele para completar a ligação H–Br.
- O outro elétron da C–H secundária do anel fica no carbono como o elétron desemparelhado do radical ciclo-hexila.
Conte os monobrometos
Os hidrogênios axiais e equatoriais se interconvertem pela inversão do anel e levam ao mesmo radical. Todos os carbonos do ciclo-hexano são equivalentes, então só uma constituição é possível.
Propagação: o radical ciclo-hexila captura Br do Br₂
O radical ciclo-hexila ataca o Br₂, formando a ligação C–Br do bromociclo-hexano e liberando um novo radical bromo. Esse radical inicia o próximo ciclo, de modo que um único evento de iniciação sustenta muitas voltas da cadeia.
As setas curvas
- O elétron desemparelhado do radical ciclo-hexila fornece um elétron da nova ligação C–Br.
- Um elétron da ligação Br–Br se emparelha com ele para completar a ligação C–Br.
- O outro elétron da Br–Br fica no átomo de Br mais distante, regenerando o radical bromo que propaga a cadeia.
Bromociclo-hexano e HBr
O bromo agora está em um carbono do anel: bromociclo-hexano, junto com HBr. O produto é aquiral, e a inversão do anel permite que o bromo fique equatorial ou axial.
O que você vai praticar
Desenhe a homólise da Br–Br e as duas etapas de propagação que convertem o ciclo-hexano em bromociclo-hexano sob luz.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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