A regra de Markovnikov e Carbocátions

A regra de Markovnikov e carbocátions. Descobrindo qual reação de adição é mais provável.

No último vídeo, vimos um mecanismo

onde se nós reagissemos brometo de hidrogênio
e este alceno aqui,

Eles basicamente se adicionavam.

Nós adicionamos esse haleto à
e este alceno

e obtivemos um alcano,
2-bromo-pentano.

Mas nós fizemos isso arbitrariamente,

eu não expliquei porque nós fizemos
daquele jeito.

Nós dissemos, olha

este hidrogênio var ficar parcialmente
positivo

porque o bromo é muito eletronegativo.

Sendo parcialmente positivo,talves
ele seja atraído

e colida com um destes carbonos

e roube um elétron.

Decidimos artibrariamente no último video
que ele

roubaria o elétron desse cara aqui.

Mas você também poderia
imaginar uma situação

onde ele pegaria um elétron desse cara
aqui.

Vamos desenhar o mecanismo para essa
situação.

e pensar sobre qual reação é mais
provável de acontecer.

Então, o que acontece?

Mais uma vez, este camarada-

deixe-me desenhar seus elétrons de
valência, isto é bromo,

um, dois, três, quatro, cinco,seis, sete
elétrons de valênicia.

Você tem o hidrogênio.

Vou fazer da mesma cor.

O elétron do hidrogênio está aqui.

Isto é parcialmente positivo

e isto é parcialmente negativo.

O hidrogênio pode querer pegar um destes
elétrons

Vamos começar deste carbono aqui.

Então ele tem este elétron aqui,

e o elétron do outro lado da ligação vai
para o hidrogênio

quando o hidrogênio se aproxima, ou
talvez quando é atraído.

E quando o ele vai para o hidrogênio,
o hidrogênio deixa ir o elétron

que o bromo queria deste o começo
por causa de sua alta eletronegatidade

Aquele elétron, então, vai para o bromo.

Então depois disso, o que nós temos?

Qual será o próximo passo da nossa reação?

Isto será fundalmente diferente desta
molécula à direita

Então, o que acontece agora?

Nós temos um carbono ligado a dois
hidrogênios e tambem

ao outro carbono por uma ligação simples,
o qual por sua vez

está ligado ao hidrogênio original nesse
ponto aqui.

Deixe me escrever meu hidrogênio um pouco
-na verdade, deixe me

escrever isso tudo de uma forma mais
clara.

Então você tem o carbono ligado
a um hidrogênio e outro hidrogênio,

e ele tem uma ligação simples
com esse carbono aqui o qual

está ligado a um hidrogênio e então
o restante da cadeia.

Vou desenhar o restande da cadeia aqui.

E agora, esse elétron foi para o
hidrogênio.

O outro elétron continua com este carbono

então agora este carbono está ligado
àquele hidrogênio alí.

Este elétron em azul agora está com o
hidrogênio

Deixe me desenhar.

Então o elétron azul que estava aqui
foi para o hidrogênio em laranja.

Vou desenha-lo de forma
um pouco mais organizada.

Ele foi para este hidrogênio aqui.

E então o hidrogênio perdeu seu elétron
para o bromo.

Então o bromo tinha originalmente sete
elétrons de valência:

um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete.

E então ele pegou um eletron
extra do hidrogênio,

Assim, agora ele tem um carga negativa.

Ele é um íon negativo:
Brometo.

É o ânion brometo.

E deste que este cara tinha quatro
elétrons

e perdeu um para o hidrogênio

agora ele tem uma carga positiva.

Ele é um carbocátion.

Então note a diferença.

Antes, este cara perdeu um elétron,

e o hidrogênio se ligou a este carbono.

Aqui, este cara pedeu o elétron

e o hidrogênio se ligou ao outro carbono.

Daí você pode imaginar que o que aconteceu
aqui

é semelhante ao que aconteceu no primeiro vídeo.

Mas agora acontece com este carbono aqui.

Este carbono é positivo.

O íon brometo é obviamente negativo,

então talvez ele quer doar
seu elétron para esse carbono.

Assim este elétron vai para o carbocátion
e uma ligação é formada.

Este verde vai para o carbocátion

e este roxo permanece com o bromo.

E eles irão se ligar.

Eles irão emparelhar.

Então o que restou?

Nós temos um carbono.

Nós temos nossos hidrogênios .

Nós temos este carbono, aquele hidrogênio,

o restante da cadeia: CH2, CH3.

E nós temos este hidrogênio aqui

que está ligado ao carbono

Esse foi nosso primeiro passo.

E agora o bromo está ligado a este carbono
aqui.

O bromo se ligou aquele carbono alí.

Nós terminamos!

Este é outro possível mecanismo para a
reação.

Neste aqui nós obtivemos 2-bromopentano,
certo?

Porque este é o carbono dois.

Aqui nós temos 1-bromo-pentano,

Um, dois, três, quatro, cinco.

Continuamos com cinco carbonos.

A diferença é o bromo ligado ao carbono
um aqui,

e ao carbono dois aqui.

Agora vamos pensar,

estes dois mecanismos parecem ser
aceitáveis.

Mas se você fizesse isso
experimentalmente,

você veria que é isto aqui que realmente
acontece.

Eu nuncar fiz este experimento,
então eu não sei as quantidades.

Mas você veria que este é o produto
predominante.

Existe mais desse aqui, não aquele alí.

Mas porquê? Se aparentementeos dois
parecem possíveis.

Por que isto aqui é mais provável de
acontecer que aquele alí?

Isso tudo vem de uma coisa chamada regra
de Markovnikov.

E você pode pensar sobre isso de formas
diferentes.

Quando Markovnikov observou o que acontecia,
essa regra funcionou.

Embora ele não soubesse 100% o porquê.

Mas vamos pensar porque ela funcionou.

Existem duas maneiras de pensar sobre a
regra de Markovnikov.

Você pode pensar dela como,

É mais provável que uma coisa que já tem
muitos hidrogênios

tenha ainda mais hidrogênios,

É isso que acontece aqui.

Este carbono tinha mais hidrogênios que
o outro à direita.

Este carbono à direita tinha um
hidrogênio,

mas ele tinha um grupo alquil ligado a ele.

E o que tinha mais hidrogênios ficou
com o hidrogênio.

O que tinha muitos grupos,

este camarada aqui tinha mais grupos,
certo?

Ele tinha um grupo aqui.

Este carbono que não tinha nenhum grupo,
ficou com o bromo.

Então quem tem mais hidrogênios termina
com mais hidrogênios.

Quem tem mais grupos termina com mais
grupos.

Então você continua na direção que você já
estava indo.

Mas isso continua sendo só uma regra,
por que ela faz sentido?

Tudo faz começa a fazer sentido
quando você pensa

que tivemos um carbocátion nos
dois mecanismos, ok?

Falamos sobre isso no último vídeo.

Carbocátion.

Temos um carbocátion alí.

Isto é o carbono esquerdo sendo um
carbocátion.

Isto é o carbono direito sendo um
carbocátion.

E a regra de Markonikov é totalmente
baseada em qual

carbocátion é mais estável, qual tem
menor nível de energia.

Acabou que o carbocátion que está ligado

a moléculas ou átomos mais ricos em
elétrons é mais estável.

Você pode pensar assim,

isto é positivo mas tem mais carbonos em
redor

com os quais ele pode compartilhar alguns
elétrons

A nuvem eletrônica vai ajuda-lo a ser um pouco
mais estável.

Este aqui está ligado a um único carbono,

não compartilha muito.

Esse está ligado a dois.

Então, em geral, um carbono ligado a um
único outro carbono

é chamado carbono primário.

E se é um carbocátion,

isto é um carbocátion primário aqui.

Este aqui está ligado a dois carbonos,

então ele é chamado carbono secundário e

desde que ele é um carbocátion, ele é um
carbocátion secundário,

então este aqui é secundário.

Assim um carbono secundário é mais estável
que o primário.

Na verdade o terciário,

se você tivessos outro grupo carbono aqui

ou outra coisa que tivesse muitos elétrons.

Isto seria ainda mais estável.

Assim, ligado a três coisas, mais estável
que a duas coisas,

e quando eu digo duas coisas são duas coisas
diferentes de hidrogênio,

e então, mais estável que uma.

A regra de Markonikov deriva do fato que

este carbocátion é mais estável que aquele
outro alí.

Isso poque é secundário versus primário.

Porque ele é secundário,

ele pode pegar elétrons "emprestado" com
alguns de seu amigos.

Ele tem mais vizinhos para pegar elétrons
"emprestados"que este aqui.

Desde que isso é mais estável, é mais
provável de acontecer.

Este é o intermediário mais provável
de existir.

Esse outro é menos provável de existir.

E está é a razão pela qual você tem mais
chance de obter

2-bromo-pentano do que 1-bromo-pentano.

Legendado por Daniela Dering.