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Reações de Compostos Aromáticos 
Nomenclatura básica de alguns compostos aromáticos 
 
 
Em anéis aromáticos com dois substituintes, pode-se usar as nomenclaturas orto, 
meta e para, ou o sistema numérico 
 
 
 
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Heterociclos aromáticos, bastante comuns em medicamentos 
 
 A Substituição Aromática Eletrofílica (SAE) é a reação mais característica do anel 
benzeno, o qual reage com eletrófilos, resultando na introdução de diversos grupos 
funcionais no anel, através da substituição de um átomo de hidrogênio pelo grupo desejado. 
 
Tenha em mente, que neste tipo de reação, o anel aromático se comporta como o 
nucleófilo, e o reagente a ser adicionado como um eletrófilo. Em muitos casos, o 
eletrófilo tem que ser formado in situ. 
 
 
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As principais são: 
 
Mecanismo Geral 
 Inicialmente o eletrófilo ataca os elétrons  do anel aromático, formando o íon arenio. 
A formação da ligação C-E interrompe a deslocalização dos elétrons no anel, pois o carbono 
que se liga ao eletrófilo torna-se sp3. Para a estabilização do íon arênio, os 4 elétrons  
estão igualmente distribuídos nos 5 orbitais p dos carbonos sp2, havendo assim uma 
distribuição da carga positiva dentro do anel. Em seguida, o próton ligado ao átomo de 
carbono sp3 é removido, e os elétrons da ligação C-H tornam-se parte do sistema , 
reativando a aromaticidade do benzeno. 
 
 
 
Halogenação
Nitração
Sulfonação
Alquilação de Friedel-Crafts
Acilação de Friedel-Crafts
Cátion ciclohexadienila (íon Arênio)
 
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No curso da reação, o íon arênio não se apresenta como um estado de transição, e sim 
como um intermediário de síntese. Isto significa que, no diagrama de energia, o íon arenio 
situa-se entre dois estados de transição, o primeiro com uma grande energia de ativação (o 
qual determina a velocidade da reação), requer q perda da aromaticidade do benzeno, e o 
segundo com uma pequena energia de ativação, pois o benzeno readquire sua ressonancia 
(estabilidade). 
 
 
 
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Halogenação do Benzeno 
 O benzeno, na presença de um ácido de Lewis (AlCl3, FeBr3, FeCl3), reage com o 
cloro ou bromo fornecendo clorobenzeno ou bromobenzeno. 
 
 Inicialmente, um par de elétrons do Br2 ou Cl2 ataca o orbital vazio do ácido de Lewis, 
produzindo a formação do íon positivo (eletrófilo). Em seguida o eletrófilo ataca um par de 
elétrons do benzeno, produzindo o íon arênio, e por fim, o próton do íon arênio é removido 
pelo anion FeBr4-, formando o halobenzeno e regenerando o catalisador. 
 
 
 
 
 
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Nitração do Benzeno 
 A reação ocorre entre o benzeno e uma mistura entre os ácidos nítrico e sulfúrico 
concentrados. 
Inicialmente, o ácido nítrico recebe um próton do ác. Sulfúrico (mais forte), formando 
o íon nitrônio, que é o eletrófilo. Em seguida, o íon nitrônio ataca o anel benzeno, formando 
o íon arênio, que por fim recupera a ressonância através da abstração do próton pela base 
de Lewis, formando-se o nitrobenzeno. 
 
Importante: Uma segunda reação de nitração do nitrobenzeno formado pode ser 
evitada, pois o nitrobenzeno é menos reativo que o benzeno (isto devido ao efeito 
eletroretirador do grupo nitro, o qual será abordado mais adiante) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sulfonação do Benzeno 
 A reação de sulfonação ocorre rapidamente utilizando-se ác. Sulfúrico fumegante, 
pois o mesmo contém em equilíbrio o íon trióxido de enxofre SO3 (eletrófilo). Na terceira 
etapa do mecanismo, é o íon HSO4- que abstrai o próton do íon arênio, e por fim o íon 
benzenossulfonato aceita um próton do ácido de Lewis formando o ácido 
benzenossulfônico. 
 
 
 
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Alquilação de Friedel-Crafts 
 A reação de alquilação é útil para a preparação de alquilbenzenos. 
 
 Inicialmente ocorre uma reação ácido-base de Lewis, onde o par de elétrons do cloro 
do haleto de alquila (base de Lewis) ataca o orbital vazio do cloreto de alumínio (ácido de 
Lewis), onde após a dissociação forma-se o carbocátion e o íon AlCl4-. Em seguida o 
carbocátion reage com o benzeno formando o íon arênio, onde por fim o próton é removido 
pelo íon AlCl4-, formando o produto alquilbenzeno, HCl e regenerando o catalisador. 
 
 
 Outros pares de reagentes também podem ser utilizados na alquilação de Friedel-
Crafts, como alcenos + ácido de Bronsted, ou álcool + ácido de Lewis. 
 
 
 
 
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Acilação de Friedel-Crafts 
 Trata-se da reação de introdução de um grupo acila no anel aromático, produzindo-
se então uma arilcetona. A reação se processa utilizando-se um cloreto de acila ou um 
anidrido de ácido carboxílico na presença de um ácido de Lewis. 
 
 
 Os cloretos de acila podem ser preparados a partir do tratamento dos respectivos 
ácidos carboxílicos com cloreto de tionila, pentacloreto de fósforo ou oxicloreto de fósforo 
(POCl3). 
 
 
 
 
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Inicialmente o íon acílico é formado a partir da reação do cloreto de acila ou anidrido de 
ácido carboxílico com o ácido de Lewis, onde em seguida o mesmo reage com o benzeno 
formando o íon arênio. Por fim o próton é removido pelo anion AlCl4-, e o complexo final 
entre a cetona formada e o cloreto de alumínio é formado, o qual é dissociado pela adição 
de água. 
 
 
Como o produto acilado é menos reativo que o benzeno, a poliacilação pode ser 
controlada. 
Como seria o mecanismo utilizando anidrido? 
 
 
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Atenção: A reação de acilação pode ser uma estratégia para a obtenção de 
alquilbenzenos monossubstituídos: Veja a estratégia abaixo 
 
Veja abaixo vários exemplos de reações de alquilação e acilação, e algumas 
particularidades. Você quer aprender? Faça o mecanismo de todas!!!!!!!!!! 
 
 
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Comentários das duas figuras anteriores: 
1. São abordadas três metodologias diferentes para monoalquilação do benzeno 
– i) cloreto de alquila e ácido de Lewis; ii) alceno e ácido de Bronsted-Lowry; 
iii) álcool e ácido de Bronsted-Lowry. Em todas elas se usa um grande excesso 
do benzeno para evitar dialquilação 
2. A reação de um equivalente do benzeno com dois equivalentes do cloreto de 
terc-butila gera, majoritariamente, um produto dialquilado. 
3. Na reação do benzeno com 1-bromobutano, o produto majoritário é originado a 
partir do carbocátion secundário (este mais estável que o primário). 
4. Na reação do benzeno com 1-cloropropano, uma baixa temperatura não 
favorece o tautomerismo do carbocátion primário para secundário. Em 
temperatura mais elevada ocorre o contrário. 
5. Nas reações de acilação do benzeno, obtem-se majoritariamente o produto 
monoacilado. 
6. Algumas das reações acila são SAE intramoleculares. 
7. Na última reação da figura acima, o ácido sulfúrico transforma um péssimo 
grupo de saída (OH-) em um bom grupo de saída (H2O), e por isso a reação se 
processa. 
 
 
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Limitações das Reações Friedel-Crafts 
Na formação de carbocátion a partir de cloretos de alquila, o produto principal da 
reação é aquele do carbocátion mais estável (este formado a partir de um rearranjo do 
eletrífilo). 
 
 
 
Numa reação de alquilação do benzeno, o alquilbenzeno obtido é mais reativo que o 
benzeno, e assim uma segunda alquilação é inevitável. Assim, temos uma polialquilação. 
 
Baixos rendimentos são obtidos quando o anel aromático possui substituintes 
retiradores de elétrons, pois diminui a reatividade do anel para um ataque eletrofílico. 
 
 
CH2CH2CH2CH2Br
AlCl3
CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CHCH3
CH2CH2CH2CH3 CHCH3CH3CH2
minoritario majoritario
menos estavel mais estavel
NO2 CO2H CF3
 
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Efeito dos Substituintesna Reatividade do Anel e Orientação da SAE 
Faça uma análise das reações abaixo 
 
 
 De acordo com a sua influência na reatividade do anel, os substituintes podem ser 
divididos em duas classes: Os que fazem com que o anel seja mais reativo que o benzeno 
(grupos ativadores ou doadores, pois aumentam a densidade eletrônica do anel e 
assim aumentam a nucleofilia do anel e estabilizam o íon arênio), e os que fazem com 
que o anel seja menos reativo que o benzeno (grupos desativadores ou retiradores, pois 
diminuem a densidade eletrônica do anel e assim diminuem a nucleofilia do anel e 
desestabilizam ainda mais o íon arênio). 
 
 
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De acordo com que influenciam na orientação do anel a uma SAE, os substituintes podem 
ser divididos em orientadores orto-para e orientadores meta. 
 
Grupos Ativadores e Orientadores orto-para 
 O grupo metila, por exemplo, é um ativador e orientador orto-para. O tolueno reage 
25X mais rápido que o benzeno numa SAE. Quando o tolueno sofre SAE, as maiorias das 
substituições ocorrem nas posições orto e para. 
 
 Os grupos hidroxila e amino são fortes ativadores e orientadore orto-para, tanto que 
em reações de bromação da anilina e do fenol não são necessários catalisadores, e 
produtos tribromados são obtidos. 
 
 
 
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A proporção de produtos orto/para frequentemente é influencidada pelo impedimento 
estérico. Isso pode ser usado em estratégias de síntese 
 
 
 
 
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Grupos Desativadores e Orientadores meta 
 O grupo nitro é um desativador e orientador meta, pois a nitração do nitrobenzeno é 
10-4X a velocidade do benzeno, e o produto principal possui o substituinte na posição meta. 
 
 
 
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Halogênios: Desativadores e Orientadores orto-para 
 Os halogênios possuem uma particularidade, pois os mesmos são desativadores do 
benzeno (reações de SAE do clorobenzeno e bromobenzeno em torno de 30X mais lentas 
que o benzeno) e orientadores orto-para. 
 
 
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Teoria dos Efeitos dos Substituintes na SAE 
Efeito dos Grupos Doadores e Retiradores de Elétrons na Reatividade 
Um grupo ativador é aquele que faz com que o anel substituido reaja mais 
rapidamente numa SAE que o benzeno. Já um grupo desativador faz com que o anel 
substituído reaja mais lentamente na mesma reação de SAE. Este fato ocorre porque a 
etapa determinante da velocidade da reação é a formação do íon arênio (estado de 
transiçao), onde um grupo eletrodoador estabiliza o carbocátion formado (íon arênio), e um 
grupo eletroatrator desestabiliza o carbocátion. 
 
 
Ao observar os diagramas de energias, observamos que a energia de ativação numa 
SAE é maior quando o substituinte é eletrodoador, intermediaria com o benzeno, e menor 
quando o substituinte é eletrodoador. 
 
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Efeitos Indutivos e de Ressonância 
O efeito indutivo ocorre quando o substituinte é um atomo mais eletronegativo que o 
carbono do anel (halogenios), ou quando o substituinte possui o atomo ligado diretamente 
ao anel com uma carga positiva parcial ou total (todos os desativadores moderados e 
fracos). 
O efeito de ressonância ocorre quando o substituinte possui no seu átomo central um 
par de elétrons não ligante, que pode estabelecer uma estabilidade extra ao íon arênio, 
fornecendo um quarto contribuinte de ressonância onde a carga positiva se localiza no 
substituinte. 
Orientadores Meta 
 Todos os grupos orientadores meta tem uma carga positiva parcial ou total no atomo 
diretamente ligado ao anel. Observando-se as estruturas de ressonância do íon arênio num 
ataque orto ou para, notamos que uma estrutura contribuinte é altamente instável com 
relação as outras, pois a carga positiva esta localizada no carbono do anel que contem o 
grupo retirador de eletrons. Esta estrutura instável não aparece num ataque em meta, 
significando que o ataque nesta posição levaria a formação do íon arênio mais estável em 
relação as posições orto e para. 
 
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Orientadores Orto-Para 
 Devido ao efeito de ressonância do par de elétrons livres dos grupos ativadores, 
podemos observar a presença de quatro estruturas de ressonância resultantes do ataque 
em orto e para, enquanto que apenas três resultam de um ataque em meta. Isto sugere que 
os ataques em orto-para tornam o íon arênio mais estável. 
 
 
 
 
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Uma característica importante ocorre com os substituintes halo, pois o seu efeito 
indutivo retirador de elétrons influencia na reatividade do anel, tornando-o menos reativo que 
o benzeno numa SAE, porem o seu efeito de ressonância governa a orientação orto-para. 
 
 Os grupos alquilas, como substituintes, não possuem pares de elétrons livres e são 
orientadores orto-para. Este fato ocorre devido ao grupo promover uma estabilização do íon 
arênio nos ataques orto-para por efeito indutivo doador de elétrons, o que não ocorre numa 
substituição em meta. 
 
 
 
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Note que nos alquilbenzenos, mesmo o átomo do grupo alquila diretamente ligado ao 
anel aromático não possuir pares de elétrons livres para estabilização por 
ressonância, são orientadores orto/para 
 
 
 
 
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Orientação em benzenos dissubstituídos 
1. Em aromáticos com mais de um substituinte, estes podem colaborar ou competir pela 
orientação; Quando os substituintes colaboram, a previsão do produto formado é 
simples, e o fator estereoquímico (impedimento estérico) deve ser levado em 
consideração. 
 
2. O grupo ativador mais poderoso geralmente determina o resultado da reação; 
3. Sempre o orientador orto-para determina a orientação do grupo que está entrando em 
relação ao orientador meta; 
4. As substituições não ocorrem numa extensão apreciável entre substituintes meta se 
outra posição está aberta. 
 
 
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Exercícios 
 
 
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