Resumo de Reações de Adição - Química

Neste módulo, iremos estudar as reações orgânicas de adição. Elas ocorrem pela adição de um reagente (normalmente inorgânico) a uma molécula orgânica.

As moléculas orgânicas que podem sofrer adição são: Alcenos; Alcinos; Dienos e Cicloalcanos de 3 ou 4 carbonos.
Já os reagentes inorgânicos que podem ser adicionados na molécula orgânica são: hidrogênio; halogênios; hidro-halogênios e água.

As reações de adição ocorrem quando um reagente é adicionado a uma molécula orgânica para a formação de um produto.

Esse tipo de reação ocorre geralmente com compostos que possuem insaturações e também com compostos cíclicos. Vale lembrar que um insaturação é composta de uma ligação do tipo sigma e também de ligações do tipo pi. Do ponto de vista energético, a ligação pi é mais fraca em relação à ligação sigma; rompendo-se a ligação pi do composto insaturado, adiciona-se o reagente aos carbonos que estavam envolvido nessa ligação.

Os principais reagentes de uma adição são:

• Alcenos
• Alcinos
• Dienos
• Ciclocompostos de 3 e 4 carbonos

E as principais reações de adição são consideradas abaixo:

• Hidrogenação (adição de hidrogênio)
• Halogenação (adição de halogênios)
• Hidro-halogenação (adição de halogeno-hidretos)
• Hidratação (adição de água)

Observe abaixo exemplos de reações de adição:

Quando realizamos a reação em alcinos, temos até duas ligações 𝜋 que podem ser rompidas para sofrerem adição. Isso significa que, dependendo da quantidade disponível do reagente a ser adicionado, a reação pode ocorrer em uma ou duas etapas.

Se o reagente estiver em excesso, a adição acontecerá de forma direta, e teremos ambas as ligações 𝜋 sendo rompidas, formando um alcano. Agora, se o reagente estiver em uma quantidade limitada e estequiométrica, a reação pode acontecer em apenas uma das duplas ligações, formando um alceno.

Atenção especial deve ser dada para os casos de hidratação com limitação de reagente: Como haverá a formação de um enol(grupo -OH ligado a um carbono insaturado), é preciso considerar o equilíbrio ceto-enólico, que deslocará o produto para uma cetona:

Caso a insaturação esteja presente no carbono 1, o equilíbrio causará a formação de um aldeído ao invés de uma cetona.

Compostos que possuem duas ou mais duplas ligações separadas por uma ligação simples são chamados de alcenos conjugados.

Um exemplo de um alceno conjugado é o buta-1,3-dieno:

Quando o reagente que iremos adicionar a um dieno conjugado estiver em excesso, todas as duplas ligações serão quebradas (em relação à ligação pi) resultando num produto saturado.

Por outro lado, se o reagente a ser adicionado estiver em menor quantidade, ou seja, ser o reagente limitante da reação, teremos dois tipos de adição:

• Adição 1,2 ou Adição Direta
• Adição 1,4 ou Adição Conjugada

É importante notar que a reação de adição 1,4 é predominante em relação à adição 1,2.

Os cicloalcanos podem sofrem reações de adição ou então reações de substituição.

É fácil identificar que tipo de reação irá sofrer um cicloalcano dependendo da quantidade de átomos de carbono na cadeia:

• Cicloalcanos de 3 e 4 carbonos sofrem reação de adição
• Cicloalcanos de 5 e 6 carbonos sofrem reação de substituição

Observe abaixo exemplos das reações:

Nas reações de adição o hidrogênio é adicionado ao átomo de carbono que já possui um maior número de hidrogênios ligados.

Observe abaixo a reação de adição entre o propeno e o ácido clorídrico onde vemos a formação de dois produtos, sendo um deles majoritário em relação ao outro que quase não é formado na reação.

A reação contrária à regra de Markovnikov é conhecida como regra ou efeito Kharash, onde o hidrogênio é adicionado ao carbono menos hidrogenado. Geralmente esse efeito ocorre com a adição de HBr em presença de peróxidos.

Ao realizar reações de adição, devemos nos atentar para a quantidade de produtos formados, pois pode haver a formação de moléculas que apresentam isomeria.

Os dois casos mais comuns são: A formação de um carbono quiral, dando origem a isômeros ópticos; E a formação de isomeria geométrica, com isômeros cis e trans.

Quando realizamos uma hidratação (adição de água) ou uma hidro-halogenação (adição de H-X, com “X” sendo um halogênio), podemos formar um carbono quiral. Dessa forma, haverão dois produtos: Um isômero levógiro, e um isômero dextrógiro.

Ao realizar uma adição em alcinos com limitação de reagentes, haverá formação de um alceno. A dupla ligação que se forma pode ser usada como plano para isomeria cis-trans, formando dois produtos.
Por exemplo, a adição de Br2 em etino (acetileno) com limitação de bromo irá gerar dois produtos:

Nas reações de adição o hidrogênio é adicionado ao átomo de carbono que já possui um maior número de hidrogênios ligados.

Observe abaixo a reação de adição entre o propeno e o ácido clorídrico onde vemos a formação de dois produtos, sendo um deles majoritário em relação ao outro que quase não é
formado na reação.

A reação contrária à regra de Markovnikov é conhecida como regra ou efeito Kharash, onde o hidrogênio é adicionado ao carbono menos hidrogenado. Geralmente esse efeito ocorre com a
adição de HBr em presença de peróxidos.