Tipos de Reações de Adição na Química


Adição a alcadienos e ciclanos

Ácidos halogenídricos

Adição a alcadienos acumulados

Alcadienos acumulados são os que apresentam as duas duplas ligações sequenciais na cadeia. O comporta­mento desses compostos é semelhante ao dos alcenos, havendo, portanto, abertura da dupla ligação. Na sequên­cia são apresentadas algumas dessas reações.

Tipos de Reações de Adição

Ácidos halogenídricos

Todas as demais reações (halogenação, hidrogenação etc.), com exceção da hidratação, têm comportamento igual.

Hidratação

Nota-se que, como na hidratação de alcinos, forma-se um enol, que é altamente instável, originando, na se­quência, cetonas.

Adição a alcadienos conjugados

Alcadienos conjugados são aqueles que apresentam suas duas duplas ligações intercaladas com uma simples ligação entre seus carbonos. Dienos conjugados fazem um tipo especial de adi­ção, chamada de adição 1-4. Inicialmente, ocorre o ata­que a uma das duplas, criando-se o carbocátion. Este desloca a outra dupla do par conjugado para si, criando um carbocátion no carbono de onde se deslocou a outra dupla. A seguir, são expostas algumas aplicações práti­cas dessas reações. Nesse caso, o produto é secundário, ou seja, é for­mado em menor proporção, portanto ocorre a adição 1,2.

Adição a ciclanos

Para compreender melhor essas reações, é fundamen­tal conhecer o comportamento dos compostos cíclicos saturados. Esse comportamento está detalhado a seguir.

Teoria das Tensões de Baeyer

A diferença de estabilidade nos cíclicos é explicada pela diferença nos ângulos internos dessas estruturas. O ângulo que dá maior estabilidade ao carbono, se­gundo as pesquisas de Adolf von Baeyer, é o de 109°28′. Como os ciclanos são estruturas geométricas regulares, apresentam – conforme você já estudou em Matemática ângulos internos diferentes. Dessa maneira, quanto maior a diferença entre o ângulo interno do ciclano e o ângulo de 109°28′, maior é a tensão no anel e, por consequên­cia, maior é a instabilidade do composto.

A estrutura geométrica do ciclopropano é um triân­gulo equilátero, portanto seu ângulo interno é de 60°. Esse ângulo está bastante distante dos 109°28′, então o ciclopropano deve ser bastante instável, reagindo com ruptura do anel. A tensão no anel é muito significativa.

A estrutura geométrica para o ciclobutano é um qua­drado, apresentando um ângulo interno de 90°. Esse ân­gulo não confere ao ciclobutano uma instabilidade tão significativa quanto a do ciclopropano, mas, mesmo as­sim, proporciona uma reação com ruptura do anel – cuja tensão também é menor que a do ciclopropano.

A estrutura geométrica para o ciclopentano é um pentágono regular, cujo ângulo interno é de 108°. Por estar bastante próximo do ângulo de 109°28′, o compos­to tem bastante estabilidade, já que a tensão no anel não é muito grande. A reação desses compostos não se dá por ruptura, mas por substituição de hidrogênios do anel. Em condições extremamente energéticas, torna-se possí­vel a ruptura do ciclo.

Seguindo esse raciocínio, o ângulo interno do ciclo-hexano é de 120° e por isso o composto deveria apresen­tar uma tensão tão grande quanto a do ciclopropano. Po­rém, não é o que ocorre. O ciclo-hexano não reage com hidrogénio nem com ácidos halogenídricos – com os ha-logênios, sofre substituição, a exemplo do ciclopentano.

Conclui-se, portanto, que o ciclo-hexano é muito es­tável e seu ângulo interno não pode ser de 120°, mas sim muito próximo de 109°28′. Além disso, o ciclo-he­xano não pode ser um hexágono regular. A explicação para essa constatação foi apresentada pelos cientistas Sachse e Mohr, que sugeriram que o ciclo-hexano deve­ria ter forma de “barco” ou “cadeira”. Observe:

Na sequência são mostradas reações desses compostos.

Adição ao ciclopropano

Simplificadamente, os formatos “barco” e “cadeira” podem ser assim representados:

Adição a carbonilicos

Os. compostos carbonilicos são os aldeídos e as cetonas, que apresentam a carbonila, uma estrutura especial.

Adição ao ciclobutano

A dupla ligação dessa estrutura química pode sofrer reações de adição após sua ruptura. A seguir são apresentadas as principais reações des­se grupo.

Ácido cianídrico

Este é um caso de adição nucleofílica. A dupla liga­ção da carbonila “abre” e permite o ataque do H+ e do CN~ ao composto.

Compostos de Grignard

A reação de carbonílicos com compostos de Grignard R(MgX) ocorre em duas etapas. Primeiramente, ocorre a abertura da dupla ligação com adição do grupo R ao car­bono da carbonila e do grupo MgX ao oxigênio da carbonila. Na segunda etapa, ocorre uma hidrólise (reação com água) do composto formado na primeira etapa, ori­ginando álcoois como produto final. Esquematicamente, essa reação deve ser:

Adição a nitrilos

O grupamento ciano (— C = N) pode ter uma das ligações n da tripla ligação aberta, permitindo adição. Das reações desse grupo, somente uma interessa aos es­tudos desta aula.

Hidrólise

É a reação energética do grupo ciano com água em meio ácido. Por envolver várias etapas, vale a pena re­correr ao seguinte esquema: