Adição nucleofílica

Em química orgânica, uma adição nucleofílica é uma reação de adição onde em um composto químico insaturado (ligação dupla ou tripla) reage com um nucleófilo, resultando em na formação de um composto saturado. Nesta reação, a ligação π do substrato dá origem a duas novas ligações covalentes.

As reações de adição estão limitadas a compostos químicos que tenham átomos unidos por ligações múltiplas:

• Moléculas com ligações múltiplas carbono-heteroátomo como os carbonilos, as iminas ou os nitrilas.
• Moléculas com ligações duplas ou triplas carbono-carbono (quando possuem características de eletrófilos).

Adição nucleófila em ligações duplas carbono-heteroátomo

As reações de adição de um nucleófilo sobre ligações duplas carbono-heteroátomo tais como o C=O ou o C=N mostram uma ampla variedade. Estas ligações são polares (existe uma diferença de eletronegatividade significativa entre os dois átomos que os formam), de tal forma que o carbono suporta uma carga parcial positiva. Isto faz que este átomo seja o objetivo do nucleófilo.

adição de nucleófilo à carbonila

Este tipo de reação também é conhecida como adição nucleófila 1,2 ou adição 1,2.

Em relação à estereoquímica deste tipo de ataque nucleófilo o produto da reação, na ausência de quiralidade prévia na molécula, é o racemato, salvo quando se tem um centro quiral na α ao carbono nucleófilo e nos sistemas cíclicos ou policíclicos onde temos faces diferenciadas, produzindo-se em geral nestes casos o ataque do nucleófilo majoritariamente pela face menos impedida.

Adição a grupos carbonila

A adição a uma carbonila pode ocorrer com diferentes nucleófilos:

água: reação de hidratação forma um diol geminal (hidrato)

álcool: reação de acetalização forma um acetal

hidreto: reação de redução a um álcool

amina com formaldeído: reação de Mannich forma um composto de carbonilado

íon enolato: reação aldol ou reação de Baylis – Hillman forma aldol ou uma cetona a,b-insaturada

nucleófilo organometálico: reação de Grignard ou a reação de Barbier relacionada ou uma reação de Reformatskii forma um álcool

iletos como um reagente de Wittig ou o reagente de Corey-Chaykovsky ou carbaniões de α-silil na olefinação de Peterson

um carbânion fosfonato: reação de Horner-Wadsworth-Emmons

uma zwitterion de piridina: reação de Hammick

um acetileto: reações de alcinilação.

um íon cianeto: nas reações de cianoidrina

Formação de Iminas

Uma imina é composto orgânico ou grupo funcional com estrutura geral RR'C=NR, onde R pode ser um H ou um grupo orgânico, sendo neste último caso conhecida também como base de Schiff.

Imina:

As iminas são formadas através de uma reação entre uma amina primária com uma cetona ou um aldeído, podendo apresentar isomeria Z/E, sendo esta relacionada ao impedimento estérico da molécula.

Mecanismo: A formação de uma imina se inicia através da adição nucleófila da amina sobre o carbonilo eletrófilo do aldeído ou cetona, normalmente com o uso de catálise ácida, formando-se um hemiaminal como intermediário. Em sequência, o hemiaminal formado elimina uma molécula de água, formando assim a imina.

Referências

• K. Peter C. Vollhardt; Química Orgánica; Barcelona: Ediciones Omega S.A., 1994; ISBN 84-282-0882-4
  • Fogaça, Jennifer. Brasil Escola. Disponível em :<>http://www.brasilescola.com/quimica/ozonolise-alcenos.htm>. Copyright © 2002-2013. Acessado em 10 de Agosto de 2013.