12.10 : Adição Nucleofílica ao Grupo Carbonila: Mecanismo Geral

O carbono carbonílico em um aldeído ou cetona é o local de um ataque nucleofílico devido à sua natureza deficiente em elétrons. Dependendo da força do nucleófilo que chega, a reação ocorre por diferentes vias.

Um nucleófilo mais forte pode atacar diretamente o centro eletrofílico, o carbono carbonílico. O orbital HOMO do nucleófilo interage com o orbital LUMO (π* antiligante) presente no carbono carbonílico. Essa interação quebra a ligação π e desloca os elétrons da ligação π para o oxigênio carbonílico, formando um ânion alcóxido básico. O intermediário de íon alcóxido básico abstrai um próton, formando o produto de adição, conforme representado na figura a seguir.

Por outro lado, um nucleófilo fraco não pode atacar diretamente o carbono carbonílico eletrofílico. Para que o nucleófilo fraco reaja, a eletrofilicidade do carbono carbonílico precisa ser substancialmente aumentada. Assim, o aldeído ou cetona é tratado com um catalisador ácido para melhorar a eletrofilicidade do carbono carbonílico. Conforme mostrado na figura abaixo, o catalisador ácido protona o oxigênio da carbonila, formando um cátion oxônio. O cátion oxônio é estabilizado por ressonância pela deslocalização da carga positiva para o átomo de carbono carbonílico adjacente. Essa deslocalização da carga positiva aumenta a eletrofilicidade do carbono carbonílico, levando ao ataque do nucleófilo fraco.