3. Substituição aromática nucleofílica

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Substituição aromática nucleofílica 
 
 
 
 
Quim Organica III 
FF/UFRJ 
 
Claudia Rezende 
 
2015 
Desativantes da SArE : diretores meta 
Desativante da SArE : diretores orto e para 
Substituição Aromática Nucleofílica 
 Profa Claudia Rezende 
 
 Quim Organica III Faculdade de Farmacia 
 
 
Referências: 
http://www.lasalle.edu/~price/Chemistry%20of%20Aromatic%20Compounds.ppt. 
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0073375624/825564/Nucleophilic_Aromatic_Substitution.pdf. 
http://chemconnections.org/organic/chem227/Nu-Subs/Nu-arom-subs-ques-09.htm 
Embora grande número de núcleos aromáticos reajam via Subst. Arom. Eletrofílica, 
alguns reagem via Subst. Arom. Nucleofílica 
 
 
REAÇÃO GERAL: 
Esta reação resulta da substituição de um halogênio, no anel aromático, por um nucleófilo. 
A= Retirador de elétrons 
Não ocorre via SN1 
Não tem C sp3 
Não ocorre via SN2 
• Não tem C sp3, impedimento face atacada 
 
Para a reação de subst. aromática nucleofílica, 
são propostos 2 mecanismos distintos: 
 
1. Adição-eliminação; 
2. Eliminação-adição. 
Adição-eliminação 
 
Substituição aromática nucleofilica ocorre com 
uma diversos de nucleófilos fortes, incluindo 
-OH, -OR,-NH2,-SR, e, em alguns casos, 
nucleófilos neutros como NH3 e RNH2. 
O mecanismo destas reações tem duas etapas: 
adição do nucleófilo para formar um íon 
carbanio estabilizado por ressonância, seguido 
por eliminação do halogênio. 
Adição do nucleófilo Nu forma um 
carbanion estabilizado através das 3 
estruturas de ressonância. Esta é a etapa já 
que o anel perde a aromaticidade (reação de 
segunda ordem com substrato e nucleofilo 
envolvidos na velocidade). 
Na etapa 2, ocorre a perda do grupo de saída. 
Aumenta a velocidade pela restauração da 
aromaticidade. W= retirador de elétrons 
-O aumento do número de grupos retiradores de elétrons aumenta 
a relatividade do haleto de arila. Estes grupos estabilizam o 
carbanion intermediário e baixam a energia de transição pelo 
postulado de Hammond. 
 
-O aumento da eletronegatividade do átomo de halogênio tambem 
aumenta a velocidade da reação, pois átomos mais eletronegativos 
estabilizam melhor o carbanion por efeito indutivo (F>Br, Cl, I). 
2 est. resson. orto 
2 est. resson. orto 
Estabilização 
extra nos 
átomos de O 
Critérios para a reação ocorrer: 
• Presença de grupo fortemente desativante, 
preferencialmente nas posições orto e para 
• Presença de bom grupo de saida 
• Uso de base forte(nucleofilo) como RO-, NH2
- 
Outro exemplo: 
* 
Mecanismo: 
Cl
O
O
OCH3
Cl
O
O
OCH3
Cl
O
O
OCH3
OCH3
O
O
+ Cl
Justifique: 
Sem grupos retiradores de elétrons, a reação só 
ocorre em condições drásticas 
 
Os produtos desta reação se explicam pela reação de adição-
eliminação sobre o halogênio conforme anteriormente? 
Intermediário benzino 
 
BENZINO 
Eliminação de H e X para formação do 
intermediario BENZINO 
 
 
 
Adição do nucleófilo OH- seguido 
 da protonação 
 
 
 
Regiosseletividade na adição: 
• A ligação σ é formada pela sobreposição de dois orbitais sp2 híbridos. 
• Um vínculo π é formada pela sobreposição de duas orbitais p 
perpendicular ao plano do 
molécula. 
• A segunda ligação π é formada pela sobreposição de dois orbitais sp2 
híbridos. 
INTERMEDIÁRIO BENZINO 
Assim, a segunda ligação π DO benzino difere de todas as outras ligações π vistas até aqui, porque é 
formada pela sobreposição de orbitaos sp2 híbridos, e não orbitais p, e é extremamente fraca. 
Problem A.9 Problem A.10 
Ofloxacina: antibiótico usado para o tratamento de infecções urinárias, prostatite, gonorreia, 
cervicite. Em pediatria, usa-se, basicamente, em infecções graves não responsivas aos tratamentos 
usuais.