PRINCÍPIOS SÍNTESE ORGÂNICA - CEFET-MG Campus Timóteo

H
A. Isenmann CEFET-MG Timóteo Princípios da Síntese Orgânica
H
sp 2
sp 2
+
-
C C
Ligação π:
p-p
p p
H
H
Ligação σ:
sp 2 -sp 2
+
-
120°
sp 2
H
sp 2
H
134 pm
C C
120°
H
110 pm
Figura 11. Diferentes representações da situação ligante, de ângulos e distâncias
interatômicas, no etileno.
A conformação apresentada, com todos os átomos no mesmo plano, é energeticamente
favorável porque assim a interação entre os orbitais atômicos p fica máxima, então a
ligação fica mais estável. Em termos de orbitais moleculares pode-se afirmar que na
conformação co-plana o orbital π ligante fica mais populado.
A temperatura ambiente uma rotação em volta da dupla ligação é impedida. Segundo a
teoria de combinação linear de orbitais atômicos para orbitais moleculares (LCAO-MO =
Linear Combination of Atomic Orbitals to Molecular Orbitals) uma rotação somente é
possível ao quebrar a ligação π - o que necessitará de 280 kJ mol -1 , no caso do etileno.
Sendo essa energia acima da energia térmica comumente aplicada a reações em solução 58 ,
a barreira rotacional é alta o suficiente para produzir dois isômeros estáveis, até 200 °C. É
claro que no próprio etileno, H2C=CH2, não há isômeros distinguíveis, mas no 2-buteno,
por exemplo, esperamos os dois isômeros cis e trans, onde os dois grupos metilas mostram
para o mesmo lado ou para lados opostos, respectivamente.
H
C
H3C trans
ou E
R
C
H
H H
C C
H3C R
cis
ou Z
Vamos comparar os alquenos com os alcanos onde há somente ligações C-C simples.
Nestes a barreira rotacional não ultrapassa 25 kJ⋅mol -1 . Para estabilizar os confôrmeros dos
58 Pode-se afirmar, como regra geral, que processos com barreiras de ativação de mais de 100 kJ mol -1 não
ocorrem com velocidades satisfatórias, ao aplicar temperaturas até 100°C.
H
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