3. Substituição aromática nucleofílica

Prévia do material em texto

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:
Adição-eliminação;
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:
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.