Prof. Willame
REAÇÕES DE ADIÇÃO
As reações de adição ocorrem com a entrada de novos átomos na molécula, sem que esta perca nenhum
dos átomos constituintes de sua estrutura. Tais reações podem ocorrer com a quebra de ligações nas
cadeias insaturadas ou com a ruptura de cadeias cíclicas de três ou quatro carbonos.
Nos hidrocarbonetos insaturados, ocorrerá a quebra da ligação mais fraca entre carbonos (ligações do tipo
PI) e a formação de duas novas ligações sigma.
C
π
C
σ
+ A
A B
σ σ
CσC
B
Os ciclanos de três ou quatro carbonos, por apresentarem anéis instáveis, também sofrem esse tipo de
reação, devido à quebra de uma ligação sigma entre carbonos do anel, originando compostos de cadeia
aberta.
C
C
A
σ
C
+
A
B
C
B
C
C
Prof. Willame
HIDROGENAÇÃO CATALÍTICA
A hidrogenação consiste na reação com o gás hidrogênio (H2). A ligação que une os átomos de hidrogênio é
rompida, fazendo com que os mesmos ocupem a molécula com a qual reagiu.
Essa reação ocorre entre os hidrocarbonetos alquenos, alquinos e dienos e o gás hidrogênio na presença de
catalisadores metálicos apropriados, como níquel (Ni), platina (Pt) e paládio (Pd).
Exemplos:
R CH CH2 + H2 Ni
∆
HC CH + 2 H2
Ni
∆
H2C CH2 + H H
R CH2 CH3
CH3 CH3
H3C CH3
OBS:
• As reações de hidrogenação são também denominadas de reações de redução, pois o Nox do
carbono envolvido na reação diminui.
• A hidrogenação de óleos vegetais produz margarinas.
Prof. Willame
HALOGENAÇÃO
A halogenação consiste na reação com as moléculas dos halogênios (Cl2, Br2, I2). A ligação que une os
átomos de halogênio é rompida, fazendo com que os mesmos ocupem a molécula com a qual reagiu da
mesma forma que ocorre na hidrogenação.
Ocorre entre os hidrocarbonetos ciclanos (com 3 e 4 carbonos), alquenos alquinos e dienos e as substâncias
simples dos halogênios.
Exemplos:
Cl Cl
H2C
CH CH3 + Cl2
H2C
CH CH3
Cl
Cl
H2
C
H2C
CH2 + Cl2
H2C
CH2
CH2
Prof. Willame
OBS:
• Na reação de 1 mol de X2 (halogênio) com 1 mol de alquenos, alquinos e alguns dienos, teremos como
produto 1 mol de um di-haleto vicinal, o que significa que os dois átomos do halogênio estão ligados a
carbonos vizinhos:
C
C
X X
O produto obtido na reação de 1 mol de halogênio com 1 mol de ciclano é classificado como di-haheto
isolado:
X
C
X
(CH2)n
C
Em que n é maior ou igual a 1.
• O teste mais comum para verificar se uma cadeia alifática é insaturada consiste na reação com água de
bromo [Br2(aq)] ou uma solução de bromo em tetracloreto de carbono [Br2/CCl4]. Esses sistemas
apresentam uma coloração castanha.
Br Br
C
C
+ Br2
castanho
CCl4
C
C
incolor
Prof. Willame
ADIÇÃO DE HX
Esta adição consiste na reação com as moléculas de HCl, HBr ou HI. A ligação que une o átomo de H com o
halogênio é rompida, fazendo com que os mesmos ocupem a molécula com a qual reagiu, da mesma forma
que ocorre na hidrogenação ou halogenação.
Exemplo:
Cl
H2C
CH2 + HCl
H3C
CH2
Regra de Markovnikov
“Na reação de adição o hidrogênio será adicionado ao carbono mais hidrogenado”.
Br
+ HBr
H3C C CH3
H
H3C C CH2
H
Br
+ HBr
Peróxido
H3C C CH2
H2
Prof. Willame
HIDRATAÇÃO
A hidratação consiste na adição de água, que sofrerá um ruptura da ligação separando um dos hidrogênios
do grupo –OH.
Essa reação ocorre na presença de catalisadores e em meio ácido.
Hidratação de Alcenos
A hidratação de alcenos sempre produzirá um álcool.
Exemplo:
H OH
H2C
CH CH3 + HOH meio ácido H2C
catalisador
CH CH3
Hidratação de Alcinos
A monohidratação de alcinos produz um enol, que por ser instável, sofre tautomeria formando aldeído ou
cetona. O único alcino que produz aldeído é o etino. Os demais alcinos produzem cetona.
Exemplo:
H
HC
C CH3 + HOH
H2C
C CH3
OH
H3C
C CH3
O
Prof. Willame
ADIÇÃO EM DIENOS
Classificação dos dienos
Conforme a posição das duplas ligações, podemos dividir os dienos em três grupos:
•
De duplas acumuladas
•
De duplas conjugadas
•
De duplas isoladas
Prof. Willame
As duplas ligações em dienos isolados e acumulados assumem posições fixas, ou seja, a ressonância
existente não deslocaliza a ligação pi. Estes dienos se comportam, então como alcenos simples, pois não há
possibilidade de deslocalizar a ligação pi:
O contrário ocorre com os dienos conjugados: nesse caso há uma deslocalização de elétrons, mudando a
posição da ligação pi. Isso lhes confere algumas propriedades químicas diferentes. Um esquema do
movimento dos elétrons pi no butan-1,3-dieno, gerando formas canônicas da estrutura está indicado
abaixo:
Prof. Willame
Num dieno conjugado, os orbitais p (que fazem a ligação pi) dos carbonos vizinhos estão a uma mesma
distância uns dos outros, devida à ressonância, que faz com que as ligações carbono-carbono tenham o
mesmo comprimento. As nuvens eletrônicas podem então assumir um aspecto contínuo, como mostrado a
seguir:
Prof. Willame
ADIÇÃO EM AROMÁTICOS
Os aromáticos, devido à ressonância, normalmente sofrem reações de substituição; porém, em condições
enérgicas ou em condições especiais, eles podem sofrer reações de adição.
Exemplos:
+
3H2 Ni
180ºC
140 atm
H2C
H2C
Cl
+ 3Cl2 λ cat.
∆
H2
C
C
H2
CH2
CH2
Cl
Cl
Cl
C
Cl C
C Cl
Cl C
C Cl
C
Cl
Cl
Cl
Cl