Teoria

Como o próprio nome diz, nessa classe de reação há a eliminação de algo na molécula. Os fragmentos eliminados podem ter uma relação entre si de acordo com a sua posição, podendo ser alfa, beta e gama.

- Eliminação alfa: onde ambos os grupos de saída são perdidos no mesmo átomo da molécula formando carbenos (espécies muito instáveis).

- Eliminação beta: quando os grupos eliminados estão em átomos adjacentes.

- Eliminação gama: os grupos saem de átomos que possuem um átomo entre eles e levam a formação de um ciclopropano.

Dentre esses três tipos de eliminação, a Beta é a mais comum, por isso vamos focar nela! 😊

Eliminação Beta

Tanto os haletos de alquila quanto os álcoois, além das reações de Substituição Nucleofílica, também sofrem reações de Eliminação Beta. Nesse caso, um grupo é removido de um carbono e um próton é removido do carbono vizinho (HBeta). Isso leva a formação de uma dupla ligação e o produto é um alceno.

Quando o X é um halogênio (eliminação de haletos de alquila), a eliminação se chama desihidrohalogenação e quando ocorre a perda de H2O (eliminação em álcoois) tem-se a desidratação.

Agora que já vimos como é a cara de uma reação de eliminação, precisamos detalhar um pouquinho mais esse conhecimento porque existem três tipos de mecanismos para essa eliminação: E1, E2 e E1CB. Aqui vamos entender melhor sobre a E1!

Mecanismo E1

O mecanismo E1 se divide em duas etapas:

  • 1.Formação de um carbocátion através da eliminação de um grupo de saída;
  • 2.Remoção do próton levando a formação da dupla ligação.

A primeira etapa é crucial para a velocidade da reação por formar uma espécie carregada a partir de um substrato orgânico estável e neutro. Nessa etapa, após a quebra da ligação C-X, ocorre a formação de intermediário (carbocátion), já que o grupo abandonador que é muuuuito mais eletronegativo que o carbono, sai com o par de elétrons da antiga ligação.

V = K   [ S u b s t r a t o ]

A segunda etapa é rápida, pois leva a formação de um produto neutro a partir do carbocátion. Da mesma forma que na SN1 a velocidade envolve o substrato inicial, essa reação de eliminação também é unimolecular (primeira ordem) e isso pode ser verificado no Estado de Transição 1 (ET1).

O mecanismo da reação E1 difere da SN1 na segunda etapa, onde o solvente ou a base retira um próton do carbono Beta ao invés de atacar o carbono positivamente carregado.

- Substratos que sofrem E1:

Precisam ser carbocátions ou complexos ativados relativamente estáveis, como haletos terciários ou substratos alílicos, e principalmente possuir na sua estrutura um hidrogênio Beta para que seja possível sofrer reação de eliminação e formação da ligação dupla. (Importante: Se tiver um carbocátion estável, mas que não tem Hbeta APENAS a SN1 pode acontecer.)

Os substratos primários não sofrem E1, já que não podem formar ligações duplas, por não possuírem dois carbonos na estrutura. O primeiro substrato da figura poderia sofrer reações de SN2 e os outros dois poderiam sofrer SN1 ou SN2. Sempre bom lembrar, que uma molécula pode sofrer qualquer tipo de reação sempre respeitando o que as mudanças que a estrutura da própria pode sofrer e os reagestes que o acompanham no processo.

- Regiosseletividade de Reações E1:

Em alguns casos uma mistura de regioisômeros é obtida, já que podem existir mais de um hidrogênio Beta ligados a carbonos diferentes e que estão disponíveis para sofrer eliminação. Nesse caso, o produto majoritário é o que contém a dupla mais substituída e a reação tem uma certa regiosseletividade. Olha só o exemplo:

Depois da eliminação da hidroxila “OH-“ nas condições ácidas, percebe-se que o carbono que forma o cátion tem dois carbonos com hidrogênios ligados a eles. Sendo assim, ocorre a possibilidade de eliminação em hidrogênios diferentes.

A Regra de Zaitsev resume isso dizendo que: o alqueno formado em maior quantidade é o que corresponde à remoção de hidrogênio do átomo de carbono que tem o menor número de hidrogênio ligado a ele.

Sacou?

- Eliminação em Cicloexanos:

Cicloexanos substituídos tem duas conformações em cadeira que estão em equilíbrio. A conformação mais estável é a que vai reagir por E1 e formar a ligação dupla. Veja só esse exemplo:

O grupo de saída (Cl-) saí e forma o carbocátion. Depois, um hidrogênio presente no carbono vizinho sai levando ao produto majoritário, seguida a nossa regrinhas de “carbono mais substituído”. Outro carinha que pode surgir, vem da retirada de uma dos três hidrogênios da metila vizinha ao carbocátion, levando a um alquenos menos substituído, mas de forma minoritária.

Eliminação Beta

Mecanismo E1