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EFEITO DOS SUBSTITUINTES SOBRE A REATIVIDADES EM COMPOSTOS AROMÁTICOS Prof. D.Sc. Felipe Moro 1 Doação e retirada indutiva de elétrons � Nas reações de adições eletrofílicas de: � Halogenação, nitração, sulfonação, acilação e alquilação. Os substituintes podem ter efeito de aumentar ou diminuir a reatividades do anel benzênico. 2 Doação e retirada indutiva de elétrons � Substituinte ativantes; São aqueles que doam elétrons para o anel benzênico estabilizam tanto o intermediário carbocátion quanto o estado de transição que leva à sua formação aumentando assim sua velocidade da substituição eletrofílica aromática. 3 Doação e retirada indutiva de elétrons � Substituintes Desativantes; São aqueles que retiram elétrons do anel benzênico desestabilizando o intermediário carbocátion e o estado de transição que leva à sua formação, diminuindo assim a velocidade da substituição eletrofílica aromática. 4 Doação e retirada indutiva de elétrons � Doação e retirada de elétrons por indução; 5 Doação e retirada indutiva de elétrons � Doação e retirada de elétrons por ressonância; 6 Grupos como, NH2, OH, OR e Cl. Grupos como, C=O, C≡N, SO3H e NO2. Doação e retirada indutiva de elétrons � Efeitos dos substituintes na reatividade de um anel benzênico. 7 Doação e retirada indutiva de elétrons � Efeitos dos substituintes na reatividade de um anel benzênico. 8 Doação e retirada indutiva de elétrons � Efeitos dos substituintes na reatividade de um anel benzênico. 9 Efeito dos substituintes na Orientação � Quando um benzeno substituído sofre uma reação de substituição eletrofílica, onde o novo substituinte vai ligar? 1. Todos os substituintes ativantes direcionam um eletrófilo de entrada para as posições orto e para. 10 Efeito dos substituintes na Orientação � Quando um benzeno substituído sofre uma reação de substituição eletrofílica, onde o novo substituinte vai ligar? � Há a formação de isômeros, orto, meta e para. 11 Efeito dos substituintes na Orientação � Quando um benzeno substituído sofre uma reação de substituição eletrofílica, onde o novo substituinte vai ligar? 2. Os halogênios fracamente desativantes também direcionam um eletrófilo que entra para as posições orto e para. 12 Efeito dos substituintes na Orientação � Quando um benzeno substituído sofre uma reação de substituição eletrofílica, onde o novo substituinte vai ligar? 13 3.Todos substituintes moderadamente desativantes e fortemente desativantes direcionam um eletrófilo que entra na posição meta. Síntese de Benzenos Dissubstituídos � Planejamento de síntese de um benzeno dissubstituído devemos analisar os substituintes a serem inseridos no anel aromático. � E verificar qual posição de entrada do substituinte (orto, meta e para). � Exemplos; 14 Efeito dos substituintes na Orientação � Exemplos; 15 Efeito dos substituintes na Orientação � Exemplos; 16 Efeito dos substituintes no pKa � Quando um substituinte retira ou doa elétrons para um anel benzênico, os valores de pKa , dos fenóis substituídos, ácidos benzóicos e anilinas protonadas refletirão essa retirada ou doação; � Grupos que retiram elétrons estabilizam uma base, portanto aumento a força do ácido conjugado. 17 Base estabilizada = base fraca Ácido conjugado será forte. Efeito dos substituintes no pKa � Substituintes a relação base e ácido conjugado; � Base forte ácido conjugado será fraco 18 Efeito dos substituintes no pKa � A retirada de elétrons diminui a reatividade para a substituição eletrofílica aromática e aumenta a acidez. � A doação de elétrons aumenta a reatividade para a substituição eletrofílica e diminui a acidez 19 Efeito dos substituintes no pKa � A retirada de elétrons diminui a reatividade para a substituição eletrofílica aromática e aumenta a acidez. � A doação de elétrons aumenta a reatividade para a substituição eletrofílica e diminui a acidez 20 Efeito dos substituintes no pKa � Exercícios: 21
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