Mecanismos com setas curvas – adição nucleofílica e adição–eliminação

QuímicaQuímica orgânicaIdades 17–18

Usar com minha turma

Um construtor 2D de setas curvas: arraste setas de pares isolados e ligações até átomos, e a ferramenta calcula as novas ligações, a contagem de elétrons e as cargas, e compara com o próximo intermediário. Os mecanismos guiados cobrem a adição de HCN a aldeídos e cetonas, a adição–eliminação de cloretos de acila e anidridos de ácido (incluindo a aspirina) e as reações aldólica, de Cannizzaro e do halofórmio; o modo livre aceita etapas radicalares, nucleofílicas e eletrofílicas.

Aula: Mecanismos de reação com setas curvas: compostos carbonílicos e derivados de acila

O que mostra

As setas curvas são a contabilidade da química orgânica: cada uma leva um par de elétrons de um par isolado ou de uma ligação até o átomo que o recebe, e uma meia-seta leva um único elétron. Na adição nucleofílica, o CN⁻ ataca o carbono δ+ de um grupo C=O plano por qualquer uma das faces, então o etanal dá uma hidroxinitrila racêmica. Cloretos de acila e anidridos reagem por adição–eliminação, formando ácidos, ésteres e amidas. As reações aldólica, de Cannizzaro e do halofórmio mostram carbânions e íons hidreto.

Como usar

Em Mecanismos guiados, escolha um Mecanismo (e o Composto carbonílico ou o Nucleófilo). Arraste de um par isolado ou de uma ligação até um átomo para desenhar uma seta e clique em Verificar etapa; setas vermelhas não servem. Dica mostra setas tracejadas. Após o mecanismo do HCN, Reagir 1000 moléculas conta as duas faces. Em Modo livre, escolha as Espécies iniciais, Seta curva ou Meia-seta, e clique em Aplicar setas.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Mecanismos guiados, Modo livre
  • Mecanismo Adição nucleofílica de HCN, Adição–eliminação: cloreto de acila, Adição–eliminação: anidrido de ácido, Adição e condensação aldólica, Reação de Cannizzaro, Reação do halofórmio (iodofórmio)
  • Composto carbonílico Etanal CH₃CHO, Propanona CH₃COCH₃
  • Nucleófilo Água H₂O, Etanol C₂H₅OH, Amônia NH₃, Metilamina CH₃NH₂, Ácido 2-hidroxibenzoico (aspirina)
  • Espécies iniciais Eteno + HBr, Metano + Cl₂ (UV), Bromoetano + OH⁻, Propanona + CN⁻ + HCN
  • Mostrar δ+ e δ−

Perguntas para explorar

  1. Por que a adição de CN⁻ ao etanal dá uma mistura racêmica, mas a adição à propanona não dá enantiômeros?
  2. Qual ligação se rompe na etapa de eliminação com um cloreto de acila, e qual com um anidrido de ácido?
  3. Na reação de Cannizzaro, qual molécula de metanal é oxidada e qual é reduzida?