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CET986 – Química Orgânica I Efeitos Eletrônicos e de Ressonância Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas Área de Química Profa. Dra. Julieta Rangel de Oliveira Os efeitos eletrônicos provocam uma distribuição desigual de elétrons no interior da molécula, gerando regiões de maiores e menores densidades eletrônicas (δ). CH3Cl Efeitos Eletrônicos Efeito Eletrônico do Substituinte Heterólise Heterólise Intermediários Reativos X X Efeito Indutivo Diminui a densidade eletrônica da cadeia Ordem decrescente de intensidade do I- Efeito Indutivo Negativo (I-) Efeito Indutivo Negativo (I-) Aumenta a densidade eletrônica da cadeia Ordem decrescente de intensidade do I+ Efeito Indutivo Positivo (I+) Ordem crescente de intensidade do I+ Grupo Alquila Estabilidade de Carbocátion Grupos alquila diminuem a concentração de carga positiva no carbocátion cátion etila Deslocalização de Elétrons cátion metila Diagrama do Orbital Molecular em um Sistema de Hiperconjugação Exercitando Coloque os carbocátions em carbono decrescente de estabilidade. � Elétrons Localizados x Deslocalizados CH3 NH2 CH3 CH CH2 elétrons localizados elétrons deslocalizados elétrons deslocalizadosCH3C O O δ- δ- Efeito de Ressonância (R) Contribuintes de Ressonância e Híbridos de Ressonância Contribuintes de ressonância são imaginários, mas o híbrido de ressonância é real. � Uma molécula planar � Tem seis ligações carbono–carbono idênticas � Cada elétron pi é compartilhado por todos os seis átomos � Os elétrons pi estão deslocalizados Benzeno Elétrons pi não podem se deslocalizar em moléculas não planares Desenhando os Contribuintes de Ressonância 1. Somente elétrons movem-se; 2. Somente elétrons pi e elétrons não-compartilhados movem-se; 3. O número total de elétrons em uma molécula não muda; 4. Os números de elétrons emparelhados e desemparelhados não mudam; Regras para Desenhar os Contribuintes de Ressonância Os elétrons podem ser movidos de acordo com uma das seguintes formas: 1. Mover elétrons pi em direção à carga positiva ou para uma ligação pi 2. Mover elétrons não-compartilhados em direção à ligação pi 3. Mover um único elétron não ligante em direção à ligação pi Contribuintes de ressonância são obtidos movendo elétrons pi em direção a carga positiva: CH3CH CH CHCH3 CH3CH CH CHCH3 CH3CH CH CHCH3 δ+δ+ CH3CH CH CH CH CH2 CH3CH CH CH CH CH2 CH3CH CH CH CH CH2 CH3CH CH CH CH CH2 δ+ δ+ δ+ híbrido de ressonância híbrido de ressonância CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 δ+ δ+ δ+ δ+ híbrido de ressonância Contribuintes de ressonância são obtidos movendo elétrons pi em direção a carga positiva: Movendo um par de elétrons não ligantes em direção a uma ligação pi � Elétrons movem-se em direção a um carbono sp2, mas nunca em direção a um carbono sp3. � Elétrons não são adicionados, nem removidos quando contribuintes de ressonância estão desenhados. � Radicais também podem ter elétrons deslocalizados se o elétron desemparelhado estiver sobre um carbono adjacente a um átomo hibridizado em sp2. Observações Diferença entre Elétrons Deslocalizados e Localizados Exercitando Quais das seguintes substâncias têm elétrons deslocalizados? Elétrons sempre movem-se em direção ao átomo mais eletronegativo Quando houver somente uma maneira de mover elétrons, � Deslocalização eletrônica faz com que a molécula fique mais estável. CH2 CH OCH3 CH2 CH OCH3 � Movimento de elétrons para longe do átomo mais eletronegativo é melhor do que nenhum movimento. Características que diminuem a estabilidade prevista para uma estrutura contribuinte de ressonância… 1. Um átomo com um octeto incompleto; 2. Uma carga negativa que não está no átomo mais eletronegativo; 3. Carga positiva que não está no átomo menos eletronegativo; 4. Separação de cargas. Contribuintes de ressonância com cargas separadas são menos estáveis R C O OH R C O- OH+ R C O O- R C O- O mais estável igualmente estáveis Exercitando Desenhe as estruturas contribuintes de ressonância para cada uma das seguintes espécies e disponha as estruturas em ordem decrescente de contribuição para o híbrido: Efeito De Ressonância (R-) Atração de elétrons em uma ligação π. Diminui a densidade eletrônica da cadeia. Principais grupos: Efeito De Ressonância (R+) Repulsão de elétrons em uma ligação π. Aumenta a densidade eletrônica da cadeia. Principais grupos: Cátions Estabilizados por Ressonância Estabilidades Relativas dos Cátions Alílico e Benzílico Estabilidades Relativas de Radicais Exercitando Qual carbocátion em cada um dos seguintes pares é mais estável? Desenhe os contribuintes de ressonância para o fenol. Desenhe os contribuintes de ressonância para o íon fenolato. Exercitando Exercitando Qual contribuinte de ressonância tem maior contribuição para o híbrido de ressonância? Qual carbocátion é mais estável? Por que? Exercitando Qual átomo de oxigênio tem maior densidade eletrônica? Qual substância tem maior densidade eletrônica em seu átomo de nitrogênio? Qual substância tem maior densidade eletrônica em seu átomo de oxigênio ? N H N H ou Desenhe os contribuintes de ressonância para o seguintes ânion e coloque-as em ordem decrescente de estabilidade: Exercitando CH3CH2O C CHCN O -
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