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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA QUÍMICA ORGÂNICA REAÇÕES DO BENZENO EFEITOS DIRIGENTES DOS SUBSTITUINTES Já foram vistas em sala as reações de SULFONAÇÃO E NITRAÇÃO DO BENZENO. Seguem então as reações de HALOGENAÇÃO, ALQUILAÇÃO E ACILAÇÃO. Observem que os mecanismos seguem a mesma linha: Obtenção do eletrófilo atacante Complexo sigma Produto final e regeneração do catalisador. Reação do Benzeno com halogênio para formar HALO BENZENO. O catalisador pode ser FeBr3 ou FeCl3 . BROMOBENZENO MECANISMO Obtenção do eletrófilo (carbocátion) Obtenção do complexo sigma Produto Final 2 Nesse tipo de reação, o benzeno reage com compostos que podem fornecer um grupo alquila para formar alquilbenzenos. MECANISMO: Da mesma forma que os outros Obtenção do eletrófilo (carbocátion) Obtenção do complexo sigma (íon ARÊNIO) Produto Final É um método de conseguir ARILCETONAS, o Benzeno reage com compostos que possuem o grupo ACILA (R –C = O) O eletrófilo atacante pode ser obtido a partir de cloretos de ácido ou anidridos, dentre outros. O carbocátion acila é estabilizado por ressonância) Depois de obtido o eletrófilo atacante, segue a mesma forma dos outros mecanismos. EFEITOS DIRIGENTES DOS SUBSTITUINTES EFEITO INDUTIVO Doador de elétrons Doador de elétrons EFEITO MESOMÉRICO Doador de elétrons – ativa o anel benzênico Sacador ou retirador de elétrons – Desativa o anel benzênico Ativadores Fortes Ativadores Moderados Ativadores Moderados Desativadores fracos Desativadores Moderados Desativadores fortes ORTO META PARA Nos slides a seguir, estão mostradas as justificativas para que o substituinte direcione o próximo eletrófilo para a posição ORTO, META ou PARA. Estrutura estável – a carga está no carbono que está ligado ao doador de elétrons Estrutura estável – a carga está no carbono que está ligado ao doador de elétrons ATIVADOR Baixa estabilidade Baixa estabilidade DESATIVADOR OBSERVAÇÕES: ATIVADORES – Como observado, quando do ataque do novo eletrófilo ao anel benzênico nas posições ORTO e PARA, ocorre uma estrutura ESTÁVEL, logo, mais provavelmente o ataque será naquelas posições. DESATIVADORES – Como visto no slide anteror, quando do ataque nas posições ORTO e PARA, ocorre uma estrutura muito INSTÁVEL. Logo, o ataque NÃO ocorrerá naquelas posições, restando a posição META para o ataque eletrofílico. AROMÁTICOS BENZENÓIDES HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS BENZENÓIDES POLICÍCLICOS São moléculas que possuem dois ou mais anéis benzênicos fundidos. Os átomos de carbono comuns a dois anéis estão nos pontos de fusão dos anéis. Esses átomos não estão ligados a hidrogênios, apenas a outros carbonos. A seguir estão apresentados alguns desses compostos. HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HPA) O NAFTALENO é o mais simples, contendo apenas 2 anéis . demos dizer que, considerando a periferia do pireno, isto é os carbonos mais externos, ele pode ser considerado aromático. ANULENOS RESUMINDO: Os ANULENOS são hidrocarbonetos monocíclicos com simples e duplas ligações alternadas entre carbonos. Serão aromáticos se obedecerem à regra de Huckel e tiverem geometria plana. AROMÁTICOS HETEROCÍCLICOS Compostos Aromáticos Heterocíclicos Um composto heterocíclico é um compostos cíclico que contém um ou mais átomos diferentes de carbono. EXEMPLOS: Todos os exemplos abaixo são AROMÁTICOS. PIRIDINA PIRROL FURANO TIOFENO Apenas o par de elétrons do nitrogênio na Piridina não é contado como elétrons pi . Na verdade, o elétron pi da Piridina, foi usado para formas a ligação pi (dupla) com o carbono. Nos demais, observa-se apenas ligações simples com os carbonos. Logo, o par de elétrons que sobra, é PI. Com isso, todos obedecem à regra de Huckel. Como os anéis são planares, conclui-se que são aromáticos. Outros Exemplos de Compostos Heterocíclicos Aromáticos QUINOLINA INDOL IMIDAZOL PURINA PIRIMIDINA ATIVIDADE Pesquise a respeito: Propriedades, métodos de obtenção e usos dos HPA. Características dos anulenos. Mostre que os heterocíclicos apresentados aqui são todos aromáticos. Justifique sua resposta REFERÊNCIAS SOLOMONS, T.W. Química Orgânica. Vol. I . 8a Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001 ou 2005. BRUCE, P. Y. Química Orgânica. 4ª Ed. 2014
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