Reorganização de carbocátions Sn1 (avançado)

RKA3JV - Neste vídeo, nós vamos ver rearranjo de carbocátions, só que com exemplos mais complexos. E eu vou pegar aqui o meu haleto de alquila, como o conjunto de partida que está sendo aquecido na água e que vai nos dar isso daqui como produto final, que é o álcool terciário. E quando eu faço isso, o carbono aqui que eu estou colocando em vermelho, vai perder os elétrons da ligação com o bromo. E o bromo vai ser um grupo de saída, então, estes elétrons aqui vão para o bromo. E aí, o meu desenho vai ficar mais ou menos assim. Eu vou desenhar o meu anel. E o meu carbono agora vai ficar com uma carga formal positiva, isso porque ele perdeu os elétrons da ligação com o bromo. Nós também temos dois grupos metil aqui, e o carbono que vai ficar com a carga formal positiva é este carbono. Ele vai ganhar uma carga positiva, porque ele doou os elétrons para o bromo. Então, aqui nós temos uma carga formal positiva, E por termos essa carga positiva, agora o carbono em vermelho virou um carbocátion. E este carbocátion está ligado a outros dois carbonos, que é este carbono e este outro carbono. Por isso, ele é um carbocátion secundário. E se você olhar para o produto final, você pode observar que antes nós tínhamos um hexágono aqui no nosso anel, nós tínhamos seis lados. E agora nós temos um pentágono, ou seja, cinco lados. E nós sabemos que o nosso nucleófilo tem que ser a água, ou seja, nós temos que ter oxigênio ligado a este carbono aqui. O que eu estou querendo dizer é que quando a água agir como nucleófilo, este carbono em azul aqui também vai ter uma carga formal, uma carga formal positiva. E nós sabemos isso com base nos nossos exemplos anteriores. Deixe-me desenhar isso aqui para você ver melhor. Então, aqui eu vou desenhar o meu anel e vou mostrar o ataque do nucleófilo e, também, a carga positiva. Ou seja, aqui nós temos ligado ao carbono, que eu vou colocar em azul. Ele está ligado a mais dois grupos e este carbono tem uma carga positiva. Eu vou colocar o carbono em azul aqui para você ver melhor, ou seja, este carbono aqui. E aí, o nucleófilo vai atacar o eletrófilo. Eu vou desenhar aqui a molécula de água para vocês verem melhor. Tem aqui os hidrogênios, e também os dois pares de elétrons livres. E aí, aqui, nós temos o ataque do nucleófilo ao eletrófilo. E isso acontece para formar a ligação entre este oxigênio e o carbono, que eu tinha falado para vocês. Eu vou mostrar para vocês o que acontece nessa etapa com ataque, ou seja, eu vou desenhar aqui o meu anel e ele está ligado ao carbono que eu vou colocar em azul, este carbono aqui, e este carbono está ligado a dois grupos metil e também está ligado ao oxigênio, porque agora essa ligação foi formada. E o oxigênio está ligado a dois hidrogênios, que é este hidrogênio e este outro hidrogênio. E, claro, nós também temos o nosso par de elétrons livres. E, por isso, o oxigênio fica com uma carga positiva, essa carga aqui. E a última etapa é apenas a perda de um próton, ou seja, nessa etapa nós temos transferência de prótons. E eu vou colocar aqui somente o -H⁺, para você saber que houve uma perda de próton. E, com isso, nós vamos ter este produto final. Eu quero que vocês percebam que este carbocátion, aqui da esquerda, ele era secundário, e já o carbocátion aqui em azul, na direita, ele é um carbocátion terciário. Você pode contar que ele está ligado a três átomos, e por isso, ele é um carbocátion terciário. Mas, que tipo de rearranjo aconteceu aqui? Vamos ver um vídeo para isso ficar mais claro. Este é o carbono que tem uma carga formal. Note que saiu este hidrogênio aqui. Só para ficar mais fácil de vocês verem, eu vou rearranjar isso daqui. Nós tínhamos um anel com seis lados e agora vamos ter um anel com cinco lados. E aqui nós temos o nosso rearranjo de carbocátion. E nós alteramos os estados de hibridização de dois carbonos. Vamos olhar aqui um modelo diferente para ver com que o carbocátion se parece. Este carbono aqui com hidrogênio está sp³ hibridizado e este carbono aqui está sp² hibridizado. Eu coloquei umas imagens aqui no vídeo para nós entendermos melhor este rearranjo. E o carbono em vermelho, que eu vou circular, esse carbono é esse carbono aqui na figura. E eu também vou destacar um carbono em verde, ou seja, este carbono em verde aqui na nossa figura é esse carbono aqui. E no vídeo nós pegamos estes elétrons aqui e movemos para o carbono em vermelho. E no nosso mecanismo, nós movemos aqui também estes elétrons para o carbono em vermelho. E quando nós fazemos isso, ou seja, movimentamos os elétrons daqui para o carbono em vermelho, agora nós vamos ter uma ligação entre o carbono em verde e o carbono em vermelho. Eu vou desenhar aqui para vocês verem. E, agora, o carbono em vermelho está aqui e o carbono em verde vai fazer uma ligação com este carbono em vermelho. Ou seja, este carbono aqui agora é o carbono em verde. E se eu continuar o restante da minha cadeia, eu tenho o carbono azul, que está ligado ao carbono em vermelho. E o carbono em azul e é este carbono aqui na nossa imagem. Eu posso colocar agora os dois grupos de metil ligado ao carbono azul, são estes dois grupos aqui. E agora, eu vou olhar para essa imagem central aqui. E nosso carbono em verde, agora, está aqui. O vermelho está logo à direita fazendo a ligação com o carbono em verde, que é este aqui. E o carbono em azul está abaixo do carbono em vermelho, ou seja, este carbono aqui é o carbono em azul. E agora, ele tem uma carga formal positiva, ou seja, essa carga formal aqui. Se você observar, agora, o nosso carbocátion é terciário, porque ele está fazendo três ligações. Ou seja, isso aqui é a mesma coisa que isso. Então, eu posso colocar o sinal de igual. Só que se você perceber, à direita está mais bem desenhado, porque tem mais estruturas. Ou seja, este carbono aqui, o verde, na nossa figura é este carbono, e o carbono em azul, este carbono aqui, na nossa imagem é esse carbono aqui, que está próximo ao meu dedo. E agora, o carbono em vermelho está aqui, e na minha figura é esse carbono aqui. Se nós acompanharmos o movimento do nosso carbono em vermelho, começando por aqui, nós sabemos que aqui o carbono era sp² hibridizado e aqui ele passou a ser sp³ hibridizado. E a nossa forma é tetraédrica, ou seja, a nossa geometria é tetraédrica em torno do nosso carbono em vermelho. Já o carbono em azul, passou de um estado de hibridização sp³ para o estado de hibridização sp². E foi por isso que eu troquei as peças. E a geometria em torno dele é uma geometria mais simples. Eu espero que esse mecanismo tenha ajudado vocês. E revisando aqui, nós tivemos a perda do grupo de saída, e depois, nós rearranjamos os carbocátions, de modo que ele foi de um carbocátion secundário para um carbocátion terciário. E, logo depois, nós tivemos o ataque do nucleófilo, que atraiu a carga positiva. E, por fim, nós tivemos reação ácido-base, que removeu os prótons para formar o produto final.