Um aluno de engenharia química precisa sintetizar o éter isopropil propílico, como produto único, e no laboratório de Química Orgânica só tem disponível o álcool isopropílico (1-metil-etanol), além de ácido sulfúrico, ácido bromídrico, peróxido de hidrogênio e sódio metálico, e um sistema de aquecimento. Como ele faria tal síntese usando-se o menor número de etapas possível, apenas os reagentes encontrados no laboratório? Mostre todas as etapas, reagentes e condições empregadas.
Passo 1
Beleza, então o que a questão está pedindo é que a gente sintetize o éter isopropil propílico usando somente o álcool isopropílico e alguns reagentes que temos no laboratório: ácido sulfúrico, ácido bromídrico, peróxido de hidrogênio, sódio metálico e um sistema de aquecimento. A matéria envolvida aqui é Química Orgânica, especificamente a síntese de éteres a partir de álcoois. Vamos precisar entender como fazer essa transformação químico para obter o produto desejado.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um éter. Éteres são compostos orgânicos onde um átomo de oxigênio está ligado a dois grupos alquila. No nosso caso, queremos o éter isopropil propílico, que tem dois grupos diferentes (isopropil e propílico) ligados ao oxigênio.
Passo 3
Para sintetizar esse éter, podemos usar a reação de desidratação de álcoois, que geralmente envolve a condensação de dois álcoois na presença de um ácido como catalisador. No nosso laboratório, temos o ácido sulfúrico, que é perfeito para isso. A reação básica seria:
Passo 4
Nesse caso, temos apenas o álcool isopropílico disponível. Para obter o grupo propílico, precisamos convertê-lo a partir do álcool isopropílico. Podemos oxidar o álcool isopropílico para formar acetona usando peróxido de hidrogênio, mas isso não nos dá um grupo propílico direto. Então, vamos usar os reagentes disponíveis de forma diferente.
Passo 5
Outra abordagem é utilizar o sódio metálico para desprotonar o álcool isopropílico, formando o isopropóxido de sódio. Então, podemos fazer uma reação de substituição com o ácido bromídrico para obter o brometo de isopropila.
óó
óó
Passo 6
Com o brometo de isopropila em mãos, podemos realizar uma reação de substituição nucleofílica com o próprio álcool isopropílico na presença do ácido sulfúrico. Isso permitirá que o grupo isopropila ataque o brometo, formando o éter desejado.
ÁúÉí
Passo 7
Resumindo as etapas:
Reagir o álcool isopropílico com sódio metálico para formar isopropóxido de sódio.
Reagir o isopropóxido de sódio com ácido bromídrico para obter o brometo de isopropila.
Reagir o brometo de isopropila com álcool isopropílico na presença de ácido sulfúrico e aquecimento para formar o éter isopropil propílico.
Resposta
Seguindo essas etapas, o aluno consegue sintetizar o éter isopropil propílico usando apenas o álcool isopropílico, ácido sulfúrico, ácido bromídrico, sódio metálico e um sistema de aquecimento disponível no laboratório, tudo em três etapas eficientes.