Reações orgânicas de oxidação: alcenos e ozonólise
Reações orgânicas de oxidação envolvem fenômenos químicos em que um composto orgânico sofre a ação de um agente oxidante, ou seja, sofre oxidação. Diversas substâncias podem sofrer oxidação, mas, por outro lado, poucas substâncias que podem atuar como agentes oxidantes.
A característica mais marcante de um agente oxidante é apresentar átomo de oxigênio livre, chamado de oxigênio nascente, representado por [O]. O oxigênio nascente é o responsável pela oxidação. Isso ocorre em condições específicas, normalmente na presença de ácidos e bases fortes. Os agentes oxidantes mais comuns são ozônio, O3, permanganato de potássio, KMnO4 e Dicromato de potássio, K2Cr2O7.
OXIDAÇÃO DE ALCENOS
OXIDAÇÃO BRANDA
O oxigênio que irá oxidar o Alceno é proveniente do KMnO4, agente oxidante utilizado neste tipo de oxidação. Este oxidante é denominado reagente de Bayer. A reação ocorre em meio neutro ou ligeiramente básico, e a frio.
O oxigênio que é produzido realiza o ataque à ligação dupla, levando à sua ruptura. O produto intermediário formado é classificado como Epóxido.
Posteriormente, ocorre uma hidrólise, e o produto formado é um Diol vicinal, ou seja, um álcool que apresenta hidroxilas ligadas a carbonos vizinhos, chamados vicinais.
Exemplo:
De forma geral, é possível inferir que a reação de oxidação branda de um Alceno irá originar como produto um Diol vicinal. Dessa maneira, não é preciso passar pelo intermediário, podendo escrever a reação de forma mais direta.
Exemplo: oxidação do 4-metil-pent-2-eno
Já a oxidação branda de um Alcino pode gerar diferentes produtos, a depender da classificação dos carbonos da dupla:
• primário, formará um aldeído;
• secundário, formará uma cetona.
Dessa maneira, os produtos formados poderão conter grupos funcionais iguais ou diferente.
Exemplo:
OXIDAÇÃO ENERGÉTICA
O agente oxidante utilizado neste tipo de oxidação pode ser uma solução de KMnO4 ou K2CrO7. Além disto, a oxidação energética ocorre mediante aquecimento. O ataque à dupla ligação ocorre, e o produto formado irá depender dos tipos de carbono que estão realizando a dupla ligação.
Neste tipo de oxidação ocorre a ruptura total da ligação dupla, sendo formado um único produto no caso de serem formados radicais iguais após a ruptura, ou até mesmo dois produtos, no caso de serem formados dois radicais diferentes.
• Produto formado de acordo com o tipo de carbono:
Carbono primário: CO2 + H2O
Carbono secundário: ácido carboxílico.
Carbono terciário: cetona.
Exemplos:
Observe abaixo a reação de oxidação energética da Capsaicina, princípio ativo do spray de pimenta:
Repare que ocorreu a ruptura total da ligação dupla. Como ambos os carbonos da ligação dupla são secundários, ocorreu a formação de dois ácidos carboxílicos.
OZONÓLISE
Nesta oxidação, o ozônio (O³) reage com o Alceno na presença de água e zinco (Zn). O ozônio adiciona-se à dupla ligação do Alceno, originando um composto intermediário instável, chamado ozoneto (ou ozonida). O ozoneto, por sua vez, hidrolisa, originando aldeído e/ou cetonas.
Carbono primário: aldeído.
Carbono secundário: aldeído.
Carbono terciário: cetona.
Observe o exemplo abaixo, que ilustra a oxidação do 2,5-dimetiloct-3-eno:
Como os carbonos que compõem a ligação dupla são secundários, ocorreu a formação de dois produtos, ambos apresentando a função aldeído.
