O documento descreve diferentes tipos de reações de adição na química orgânica, incluindo a adição de hidrogênio, halogênios, halogenidretos e água a alcenos, alcinos e compostos carbonílicos. Também discute como essas reações seguem regras como a de Markownikoff e como os produtos variam dependendo do reagente e estrutura do composto orgânico.
1. Profª Alda Ernestina
Reações de adição na Química Orgânica
São reações que ocorrem quando se adiciona um reagente a um composto orgânico. A
adição do reagente é possível devido ao rompimento da ligação π (pi) presente em hidrocarbonetos
insaturados e/ou compostos carbonilados. Desta forma este tipo de reação é característico de
alcenos, dienos, alcinos e compostos contendo o grupo funcional carbonila e se divide em diferentes
tipos.
Adição de hidrogênio ou hidrogenação catalítica (adição de H2) - consiste na reação de adição
de H2 na presença de catalisador (Ni, Pd ou Pt) sob temperatura e pressão elevadas. O produto
obtido depende do hidrocarboneto empregado.
Hidrogenação de alcenos - a hidrogenação de alcenos simples leva à produção de alcanos.
Hidrogenação de alcinos- os alcinos apresentam duas ligações π e desta forma podem sofrer
hidrogenação parcial ou total.
A hidrogenação parcial (1ª adição) de um alcino produz um alceno e ocorre quando se utiliza
paládio (Pd),catalisador mais fraco que níquel e platina. Neste caso apenas um mol de H2 é
necessário para a hidrogenação. Pelo contrário, se for empregado um catalisador forte (Ni ou Pt) e
haja quantidade suficiente de H2 o alcino sofrerá hidrogenação total produzindo seu alcano
correspondente.
Adição de halogênios ou halogenação (adição de X2) - consiste na reação de adição de halogênios
(X2) a hidrocarbonetos insaturados, produzindo haletos.
Halogenação de alcenos simples - os alcenos simples sofrem halogenação, produzindo di-haletos
vicinais. Como mostrado a seguir:
A halogenação do propeno com cloro, produz o 1,2-dicloropropano, um di-haleto vicinal (notem
que os átomos de halogênio são adicionados à carbonos vizinhos).
+ Cl2
Cl
Cl
2. Halogenação de alcinos - a halogenação de alcinos pode ser parcial ou total, assim como foi visto
para a hidrogenação. Um alcino reagindo com apenas 1 mol de halogênio sofrerá halogenação
parcial, produzindo um di-haleto vicinal insaturado. Caso o mesmo reaja com 2 mols de halogênio,
haverá uma halogenação total, produzindo um tetra haleto.
No exemplo abaixo temos a halogenação parcial do etino com que reage com apenas 1 mol de Cl2,
produzindo o 1,2-dicloro-eteno, um di-haleto. Caso reaja com 2 mols de Cl2 o etino sofrerá uma
halogenação total, produzindo o 1,1,2,2-tetracloro-etano, um tetra-haleto vicinal. Notem que para
transformar a ligação tripla (alcino) em ligação simples (alcano) são necessários 2 mols de
halogênio (neste caso Cl2).
Adição de halogenidretos ou hidro-halogenação (adição de HX) - consiste na adição de HX
(HCl, HBr, HI) a hidrocarbonetos insaturados, produzindo haletos.
Adição de HX à alcenos simples - após o rompimento da ligação π os carbonos que eram
insaturados, ficam com uma ligação a menos, desta forma entra o hidrogênio em um deles e o
halogênio no outro, produzindo um mono-haleto.
Adição de HX à alcenos superiores - ao contrário do que ocorre no exemplo acima, a adição de
HX à alcenos superiores (alcenos com mais de 2 carbonos) obedece à regra de Markownikoff
segundo a qual "o hidrogênio se adiciona ao carbono mais hidrogênio".
3. Desta forma, conforme pode ser observado no exemplo abaixo, a adição de HI ao propeno, por
exemplo, produzirá o 2-iodo-propano e não o 1-iodo-propano.
ATENÇÃO - a reação de adição de HBr à alcenos em presença de peróxidos, desobedece à regra
de Markownikoff, e o hidrogênio então será adicionado ao carbono menos hidrogenado.
Adição de HX à alcinos - a hidro-halogenação de alcinos pode ser parcial ou total. Um alcino
reagindo com apenas 1 mol de HX sofrerá halogenação parcial, produzindo um mono-haleto
insaturado. Caso o mesmo reaja com 2 mols de HX, haverá uma halogenação total, produzindo um
di-haleto geminal (que apresenta os dois átomos de halogênio ligado ao mesmo carbono). Como no
exemplo abaixo, em que o etino reage com 1 mol de HBr produzindo o bromo-etano, este por sua
vez, reage com mais 1mol de HBr, produzindo o 1,1-dibromo-etano. Notem que na segunda adição
o hidrogênio adiciona-se ao carbono mais hidrogenado, obedecendo à regra de Markownikoff.
4. Adição de água ou hidratação (adição de H2O) - consiste na adição de H2O à hidrocarbonetos em
meio ácido.
Hidratação de alcenos - a adição de H2O em meio ácido à alcenos obedece à regra de
Markownikoff e produz álcoois. Como no exemplo abaixo, em que o propeno sofre hidratação
produzindo o propan-2-ol.
Hidratação de alcinos - a hidratação de alcinos leva inicialmente à produção de enol, porém os
enóis são instáveis e espontaneamente sofrem um rearranjo molecular conhecido por
tautomerização, produzindo aldeídos ou cetonas.
Hidratação do etino - conforme demonstrado na figura abaixo a hidratação do etino produz
inicialmente um enol instável que por tautomerização produz um aldeído, o etanal. Isto ocorre pois
ambos os carbonos contém o mesmo número de hidrogênios, em um deles é adicionado o
hidrogênio e o outro recebe a hidroxila (OH). Como a hidroxila
no enol neste caso está ligada a um carbono primário o rearranjo molecular leva à produção de um
aldeído.
Hidratação de alcinos com mais de 2 carbonos - a hidratação de alcinos maiores que o etino leva à
produção de cetonas. Em todo alcino com mais de 2 carbonos em obediência à regra de
Markownikoff a hidroxila é adicionada ao carbono menos hidrogenado (carbono secundário), por
consequência o enol ao sofrer o rearranjo molecular produzirá sua cetona correspondente.
Conforme pode ser observado na hidratação do propino, que leva à produção da propanona.
+ H2O
H+
OH
5. REAÇÕES DE ADIÇÃO NOS CICLANOS - com exceção ao ciclopropano e o ciclubutano os
ciclanos em geral não sofrem reações de adição. Ciclopropano e ciclobutano são exceções pois
formam anéis pequenos em que há grande tensão, o que enfraquece as ligações σ (sigma) entre os
carbonos, tornando-a tão fraca quanto uma ligação π. Ao sofrerem adição as cadeias do
ciclopropano e ciclobutano originam cadeias abertas. Como pode ser visto no quadro a seguir: