SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 110
Baixar para ler offline
Ministrante: Prof. Dr. Sidney G. de Lima
Teresina, junho 2023
Universidade Federal do Piauí
Programa de Pós-Graduação em Química
Reações de Substituição Aromáticas.
✓ Fonte principal: petróleo e carvão;
✓ Solventes industriais úteis para compostos não polares;
✓ São normalmente apolares;
✓ Os compostos aromáticos são menos reativos que os
alcenos;
✓ Sofrem Reações de substituição E+ e Nu-.
Compostos Aromáticos Simples:
Prof. Sidney Lima - UFPI
Os compostos aromáticos têm uma importância abrangente e
geram um impacto significativo na química orgânica, na
indústria farmacêutica, na produção de materiais avançados e
em várias outras áreas. Seu papel como blocos de construção
fundamentais e sua capacidade de conferir propriedades
específicas contribuem para uma ampla gama de aplicações
científicas e industriais.
Importância dos Compostos Aromáticos
Prof. Sidney Lima - UFPI
Principais Rações de Substituição
Eletrofíclia
Revisão!
1) Eletronegatividade
2) Polarazabilidade
3) Efeito indutivo
4) Hibridização
Prof. Sidney Lima - UFPI
Revisão!
Estabilidade de cargas negativas (oposto a basicidade)
1) Eletronegatividade
Estabilidade
2) Polarazabilidade
+ estável
Estabilidade
+ estável
Prof. Sidney Lima - UFPI
A polarizabilidade é uma propriedade física que descreve a
facilidade com que uma molécula, átomo ou íon se polariza em
resposta a um campo elétrico externo. Ela mede a capacidade do
sistema em se deformar e criar uma distribuição de carga
assimétrica quando submetido a um campo elétrico.
Prof. Sidney Lima - UFPI
Revisão!
Estabilidade de cargas negativas (oposto a basicidade)
3) Efeito indutivo
Estabilidade
+ estável
4) Hibridização
Estabilidade
+ estável
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓A regeosseletividade das substituições depende da
natureza de x.
✓ 9
Aromatic Substitution Reactions
✓Um segundo tipo envolve reações de substituição de íons
aril diazônio:
Prof. Sidney Lima - UFPI
Formação de Saís de Diazônio
Os sais de diazônio desempenham um papel fundamental na
síntese de corantes, compostos bioativos e aromáticos. Sua
versatilidade reacional e capacidade de introduzir grupos
funcionais específicos em moléculas orgânicas contribuem para
a ampliação da diversidade de compostos disponíveis para
estudo e aplicação nas áreas da química, farmacologia e
materiais
Prof. Sidney Lima - UFPI
Formação de Saís de Diazônio
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓Mais recentemente, introduziu-se métodos que utilizam
sais de cobre e paládio como cat. para subst. E+
✓ 12
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.1.1. Nitração:
✓Importância: O grupo nitro pode ser reduzido a NH2 e
pode ser transformado no íon diazôno;
✓Ac. Nítrico concentrado pode realizar a nitração, mas a
reatividade aumenta com HNO3/H2SO4
✓ 13
Prof. Sidney Lima - UFPI
Mecanismo:
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓Outro método: dissolver HNO3 em anidrido acético,
gerando nitrato de acetila
✓ 15
✓A nitração pode ser catalisada por sais de latanídeos
Prof. Sidney Lima - UFPI
Mechanism for Synthesis of Tetranitromethane from Acetic Anhydride and Fuming Nitric Acid
Prof. Sidney Lima - UFPI
Mecanismo Geral:
✓ 17
Prof. Sidney Lima - UFPI
Com catalizador metálico:
Prof. Sidney Lima - UFPI
Ultrasonically Assisted Regioselective Nitration of Aromatic Compounds in
Presence of Certain Group V and VI Metal Salts
RESUMO! As reações de nitração assistida por ultrassom (USANR) com anilidas, compostos aromáticos moderadamente
ativados e não ativados ocorreram sem problemas e proporcionaram bons rendimentos de produtos com alta
regiosseletividade. Observou-se tempos de reação mais longos (6 - 8 horas) em reações catalisadas por metal reduzidas
para (1 - 2 horas) sob sonicação. Quando a posição orto é bloqueada, são obtidos derivados para, e produtos nitro orto
são obtidos quando a posição para é bloqueada. No caso de USANR de carbonila aromática e compostos relacionados, o
efeito da sonicação é muito mais eficaz. As reações podem ser concluídas apenas em alguns minutos (Sariah Sana et a.,
2012. In: Green and Sustainable Chemistry, 2, 3(2012), Article ID:21740,15 pages DOI:10.4236/gsc.2012.23015)
Recent advances in transition
metal-catalyzed C(sp2)–H
nitration in:
Synthetic methodology in
OBC, Catalysis & biocatalysis
in OBC and Organic &
Biomolecular Chemistry HOT
articles
✓ Outro método: usa ozonio e dióxido de nitrogênio , a
reação ocorre via um cátion radical
21
22
CURIOSIDADE! Destruição da Camada de Ozônio ppr
reações radicalares em cadeia:
23
Scheme 11.1. Aromatic Nitration
Prof. Sidney Lima - UFPI
24
25
Tarefa! Mecanismos e/ou reagentes das
principais reações dos Nitrobenzenos:
26
Resolução de problema!
Em 1992, químicos de Taiwan mostraram que o tratamento de 2-aril-1,1-
diclorociclopropanos 1/3 com ácido a 0°C sob condições de nitração formou 3-
aril-5-cloroisoxazoles 2/4 em rendimentos de até 85% (Esquema 1). Foi relatado
que quando o substituinte no grupo arilo era 4-NO2 (1), o rendimento do produto
2 era de 85%.
Por outro lado, quando o substituinte foi 4-Me (3), o rendimento de 4 foi de
apenas 2%. Proponha um mecanismo para essa transformação que dê conta de
estes resultados de rendimento observados.
27
Resolução de problema!
SOLUÇÃO: 1 PARA 2
28
Problema!
SOLUÇÃO: 1 PARA 2
Prof. Sidney Lima - UFPI
29
Em resumo, os compostos aromáticos halogenados desempenham um papel
importante na química orgânica e em diversas áreas aplicadas. Suas
propriedades modificadas, atividade biológica, aplicações em materiais
avançados e uso como catalisadores e intermediários químicos contribuem para
o desenvolvimento de novos materiais, fármacos e tecnologias em várias
indústrias. No entanto, é importante considerar os efeitos ambientais e de
saúde associados ao uso desses compostos, bem como garantir práticas de uso
responsável e sustentável.
A levotiroxina sódica é a forma sintética do principal
hormônio produzido pela glândula tireoide, chamado de
tiroxina, também conhecido pela sigla T4. A levotiroxina é,
portanto, um medicamento indicado para o tratamento do
hipotireoidismo, que é a doença provocada
pela deficiente produção de hormônios pela tireoide.
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓ Utiliza catalisador ácido: Ác. de Lewis:
30
11.1.2. Halogenação:
✓NBS e NCS funcionam como doadores de E+ (Br e Cl);
✓Acetato mercúrio ou trifloracetato também funcionam como
catálisadores.
NCS
Diagrama de Energia!
✓Na fluoração pode-se utilizar fluor
diluído em gás inerte;
✓Hipofluoreto de acetila preparado “in
situ” pode fazer fluoração de
aromáticos;
✓Alcoxi e acetamido preferem fazer orto fluoração
Prof. Sidney Lima - UFPI
Aromatic- Fluorination using "F+"
Aromatic- Fluorination- Bamberger reaction
A inclusão de átomos de flúor em
moléculas orgânicas pode alterar
significativamente suas propriedades
físicas e químicas. Os compostos
fluorados frequentemente exibem maior
estabilidade, maior lipofilicidade, menor
basicidade e maior resistência à
degradação química, tornando-os úteis
em várias aplicações.
Prof. Sidney Lima - UFPI
Iodação:
✓Pode ser por iodo misturado com oxidantes: I2O5, NO2 e
Ce(NH3)2(NO3)6;
✓Uma mistura de iodeto cuproso e sal cúprico também
efetua iodação, gera I+
Mecanismo de Bromação Clássico!
3. Desprotonação:
2. Ataque do eletrófilo ao anel
1. Ativação pelo ácido de Lewis
Prof. Sidney Lima - UFPI
Scheme 11.1d. Aromatic Fluorination
41
Resolução de problema!
Aromatic Fluorination: Fluoretos!
Prof. Sidney Lima - UFPI
42
Aromatic- Fluorination by SNAr
Resolução de problema!
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.1.3.Alquilação de Friedel - Crafts
✓ Introduzir grupos alquil em anel aromático, substituição
na presença de ácido de Lewis;
✓ Pode ocorrer rearranjo:
Prof. Sidney Lima - UFPI
Desvantagens da alquilação:
✓ Produtos de rearranjos
✓ Produtos polialquilados
A mesma reação com FeCl3 e Me3CCH2Ph (produto não rearranjado).
Prof. Sidney Lima - UFPI
45
Limitações de alquilação de Friedel-Crafts
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Os grupos alquilas podem migrar de uma posição
a outra
Alquilação Clássica: Mecanismo Reacional!
Em ácidos inorgânicos, com rearranjos!
✓ A reação não é bem sucedida com subst retiradores de elétrons no
anel aromático;
✓ Outra limitação é que o grupo alquil introduzido aumenta a
reatividade, assim a polialquilação pode ser um problema;
✓ Álcoois e Alcenos podem ser fontes de carbocátions, reagindo com
ácidos próticos ou de Lewis.
✓Álcool alilico ou benzílico com Sc(O3SCF3)3 resulta na
formação de produtos ativados;
✓Esta reação tem sido usada para sintetizar a-tocofenol
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓Haleto de acila + Ac Lewis:
AlCl3, SbF5 ou BF3.
11.1.4. Acilação de Friedel-Crafts
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓Triflato de bismuto 3 também é um catalizador ativo.
✓Anidridos de ácidos também podem ser usados. Uma mistura de
triflato de háfnio (IV, 72Hf178) e LiClO4 catalisam à reação com
anidrido acético.
Acilação de Friedel-Crafts
Mecanismo Reacional!
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Regiosseletividade depende das condições reacionais, mas em
geral predomina ataque a posição para;
• Não há poliacilação, nem rearranjo. Acilação intramolecular:
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓ O rearranjo de Fries (alemão Karl Theophil Fries), é uma reação de
rearranjo de um éster fenólico a uma hidroxi aril cetona por catálise
de ácidos de Lewis.
✓ Envolve a migração de um grupo acil do éster fenol para o anel aril. A
reação é orto e para-seletiva e um dos dois produtos pode ser
favorecido pela alteração das condições da reação, como temperatura
e solvente.
Prof. Sidney Lima - UFPI
MECANISMO
Apesar de muitos esforços, um mecanismo de reação definitivo para este
rearranjo não foi determinado. Evidências para mecanismos inter e
intramoleculares foram obtidas por experimentos cruzados com
reagentes mistos. O progresso da reação não depende do solvente ou
substrato. Um mecanismo amplamente aceito envolve um intermediário de
carbocátion
Prof. Sidney Lima - UFPI
Problema! Determine quais reações eletrofílicas de substituição aromática funcionarão
conforme mostrado. Explique o motivo pelo qual algumas NÃO funcionam e mostre o outro
produto esperado (se houver) para cada reação.
Prof. Sidney Lima - UFPI
Scheme 11.3a. Friedel-Crafts Alkylation Reactions
Prof. Sidney Lima - UFPI
Scheme 11.3b. Friedel-Crafts Alkylation Reactions
Prof. Sidney Lima - UFPI
Scheme 11.4a. Friedel-Crafts Acylation Reactions
Prof. Sidney Lima - UFPI
Scheme 11.4b. Friedel-Crafts Acylation Reactions
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.1.5. Reação de Alcilação e Alquilação Relacionadas!
62
Existem várias variações das reações de Friedel-Crafts que são úteis em SO. A
introdução de substituintes clorometil é provocada por reação com formaldeído
em sais de ácido clorídrico concentrado e halogenetos, especialmente cloreto de
zinco. A reação prossegue com benzeno e derivados ativados. O eletrófilo reativo
é provavelmente o íon clorometilio
A clorometilação também pode
ser realizada usando vários
éteres clorometilados e SnCl4
Prof. Sidney Lima - UFPI
Mecanismo Geral:
Monóxido de carbono, cianeto de hidrogênio e nitrilos também reagem com compostos aromáticos na presença de ácidos
fortes ou catalisadores de Friedel-Crafts para introduzir substituintes formilo ou acilo.
✓ A reação de Vilsmeier-Haack é a reação química de uma
amida substituída (1) com oxicloreto de fósforo e um areno
rico em elétrons (3) para produzir um aril aldeído ou
cetona.
✓ O produto inicial é um íon imínio (4b), que é hidrolisado na
cetona ou aldeído correspondente durante o processamento
R. Vilsmeier-Haack: MECANISMO
65
Formação do reagente de Vilsmeier (mistura em equilíbrio de sais de Imínio
Substituição do substrato aromático, seguido por hidrólise
Aromatic- pyrrole- Vilsmeier
reaction (acylation)
A reação aromática de pirróis
conhecida como reação de
Vilsmeier (ou reação de
Vilsmeier-Haack) é uma
transformação química
amplamente utilizada para a
introdução seletiva de grupos
acila em anéis de pirróis
aromáticos. Essa reação é um
exemplo de uma reação de
acilação de Friedel-Crafts
modificada, na qual o grupo
acila é gerado in situ a partir
da reação entre um reagente
de Vilsmeier (um composto de
fosforilação) e um composto
aromático.
Scheme 11.5a,b. Other Electrophilic Aromatic Substitutions Related
to Friedel-Crafts Reactions.
Scheme 11.5c,d. Other Electrophilic Aromatic Substitutions Related
to Friedel-Crafts Reactions.
Como os metais são elementos eletropositivos, eles podem ser considerados
potenciais eletrófilos. Suas reações com arenos foram investigadas mais
minuciosamente com mercúrio;
O benzeno pode ser substituído por HgX⊕ derivado de um sal mercúrico, HgX2, na
presença de um catalisador ácido. O sal mais utilizado é o etanoato de mercúrio,
Hg(OOCCH3) 2.
11.1.6.Metalação Eletrofílica
Outros metais que podem ser introduzidos diretamente em um anel aromático,
incluem tálio e chumbo.
Jagadeesh Kalepu et. al.
C4–H indole functionalisation: precedent and
prospects. Chemical Science, Issue 18, 2018
Exemplo: Metalação Eletrofílica
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.2. Substituição Nucleofílica
71
✓Em sol alcalina íons diazônios são convertidos em ânions diazoato, que estão em
equilibrio com diazo-óxidos
Mecanismo!
✓ Os sais de diazônio são um grupo de compostos orgânicos cuja estrutura
geral é R−N2
+X−, onde R pode ser qualquer resíduo orgânico,
um alquil ou arila, e X− habitualmente um ânion haleto;
✓ Os sais de diazônio alifáticos são muito instáveis e não têm aplicação
prática. Por outro lado, historicamente, os sais de diazônio aromáticos,
mais estáveis, têm-se mostrado como importantes intermediários na
síntese de corantes
Sais diazônio: Aplicações!
A grande utilidade de arildiazônio é a fácil saída de N2, embora os aromáticos
sejam mais estáveis que os alifáticos;
Solvente ou um ânion pode agir como nucleófilo (mecanismo unimolecular por
decomposição térmica do sal de diazônio).
• Um 3° mecanismo: processo redox
Outro mecanismo: (formação de um aduto seguido de perda de
Nitrogênio)
73
aduto
Prof. Sidney Lima - UFPI
Mecanismo SN1, via sal diazônio
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.2.1.1.Dediazonização Redutiva:
75
✓ Subst. do grupo nitro ou NH2 por H, algumas vezes são requeridas,
faz-se via diazonio;
✓ Os melhores reagentes: H3PO2 e NaBH4;
✓ A redução com H3PO2 (doa “H” atômico) é catalisada por óxido
cuproso.
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Uma alternativa para a Dediazonização é usar
o DMF como doador de hidogênio (H.)
76
Prof. Sidney Lima - UFPI
Tarefa! O Esquema abaixo mostra um exemplo do uso de Diazotização na
síntese do m-bromotolueno
a) Você usaria Br2/FeBr3?
b) Você usaria uma alquilação de Friedel-Crafts do bromotolueno? Justifique!
c) Por que foi necessário a introdução de um grupo amino, se ele foi simplesmente
ressubstituído por hidrogênio no final?
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓ Através de aquecimento com água (SN 1):
✓ Outro mecanismo para formar Fenóis, sob condições brandas usa
um mecanismo redox. A reação é iniciada por óxido cuproso.
78
11.2.1.2. Fenóis produzidos a partir de Íon Diazônio
Prof. Sidney Lima - UFPI
A utilização de Cu (I), é a conhecida reação de Sandmeyer,
muito útil para Br e Cloretos
79
11.2.1.3. Haletos de Arila, derivado de íon Diazônio:
Prof. Sidney Lima - UFPI
80
11.2.1.3. Haletos de Arila de Íon Diazônio: Reação de Schiemann
✓ Os reagentes básicos são aminas
aromáticas, ácido nitroso e ácido
fluorobórico.
✓ As aminas aromáticas sofrem
diazotização sob a influência do
ácido nitroso.
✓ O ácido fluorobórico é adicionado
para dar origem ao sal de aril
diazônio correspondente.
✓ O sal de aril diazônio é submetido
ao calor para sofrer decomposição
térmica e fornece o fluoreto de
aril, juntamente com o trifluoreto
de nitrogênio e boro
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓ O iodo, I2 numa solução de iodeto, I-, forma poli-iodetos como o
triodeto, I3
-, ou o pentaiodeto, I5
-. Também forma compostos com
outros haletos como, por exemplo, o IF8
-
✓ Em solução aquosa pode apresentar diferentes estados de oxidação.
Os mais representativos são o -1, nos iodetos, o +5 nos iodatos, e o
+7, nos periodatos (oxidantes fortes).
✓ O iodeto de hidrogênio, HI, pode ser obtido por síntese direta do
iodo com o hidrogênio
✓ O iodato, IO3
- pode-se obter a partir de iodo com um oxidante
forte;
✓ Alguns iodetos de metais podem ser obtidos por síntese direta:
Fe + I2 → FeI2 e, a partir deste pode-se obter outros por
substituição
Curiosidades sobre o Iodo!
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Aril diazônio também são convertidos em iodetos
• Outros nucleófilos podem ser introduzidos. Ex: tiolatos
82
✓Arilação de Meerwein de alcenos):
✓ 83
✓ A reação dá melhores resultados
com dienos, estirenos ou alcenos
com substituintes retiradores de
elétrons que aumentam a velocidade
de captura do radical aril;
✓ Ocorre também reações de redução
de aril diazonio com Ti(III) na
presença de cetonas e aldeídos α,β-
insaturados.
Deactivating groups decrease the rate = EDG =
Scheme 11.6a. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
Scheme 11.6b. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
Scheme 11.6c. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
Scheme 11.7. Meerwein Arylation Reactions
11.2.2. Substituição pelo mecanismo Adição-Eliminação (SN2 ativado):
✓ Facilitada por grupos retiradores
de elétrons;
✓ Nitroaromáticos são os melhores
reagentes;
✓ Outros grupos como ciano, acetil e
trifluorometil também aumentam a
reatividade:
lenta rápida
88
89
✓Facilitada por bons grupos abandonadores;
✓SNAr a ordem é F>>Cl>Br>I;
✓A reação pode ser ativada também por heteroátomos
Mecanismo de Substituição Nucleofílica Aromática
Adição/Eliminação
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.2.3. Substituição por Eliminação-Adição, via benzino
91
Oxidação de 1-aminobenzotriazole
Diazotization of o-aminobenzoic acids
lithium amalgam or magnesium
✓ A ordem é Br>I>Cl>>F com KNH2/NH3 liq
(saída do X é determ.), amideto mais forte,
retira rápido o H
✓ F>Cl>Br>I com organolítio, pq acidez do
H(maior vizinho ao F) é o fator que governa a
reação
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.2.3. Substituição por Eliminação-Adição, via benzino
92
Mcanismo E1cb-AdN . Quando benzino é gerado na ausência de outra molécula reativa
ele dimeriza ao bifenileno.
Revisão! Mcanismo E1cb (Elimination Unimolecular conjugate Base):
✓ Ocorre em condições básicas, onde o hidrogênio a ser removido é
relativamente ácido, enquanto o grupo de saída (como -OH ou -OR) é
relativamente pobre:
Prof. Sidney Lima - UFPI
Substituição por Eliminação-Adição, via benzino
93
Mcanismo E1cb-AdN
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Reações de cicloadição também podem ocorrer
94
Exemplo: Ciclo-adição!
[4+2] Cycloaddition in the synthesis of defucogilvocarcin M (Hosoya and Sumida,
2014): Org. Lett., 2014, 16 , 6240 —6243
Scheme 11.9. Syntheses via Benzyne Intermediates
Prof. Sidney Lima - UFPI
11.3. Catálise por Metal de transição
✓ Haletos sem substituintes Ativantes é difícil, mas ela pode ser
catalisada por cobre metálico ou sais de cobre.
97
✓O mecanismo envolve a adição oxidativa de Cu(I), seguida de eliminação
redutiva de cobre. A ordem de reatividade é I>Br>Cl>OSO2
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓Um exemplo do deslocamento de brometo por metóxido:
✓ 98
✓ Paládio catalisando reações
• A otimização do catalisador com ligantes, tal
como triarilfosfina, bisfosfina como BINAP e
fosfinas como subst. quelantes:
99
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Um paládio cíclico 7 derivado de bifenil é também
um cat ativo
• Mecanismo
100
• A reação de clorobenzeno com N-metil Anilina e Pd[P(t-Br)3]2 e bases
diferentes, indicam dois mecanismos diferentes: o ciclo da direita com
adição oxidativa seguida de desprotonação da amina e no ciclo da
esquerda a adição oxidativa ocorre no aduto aniônico do catalisador e da
base, seguido por subst. pela amina.
adição oxidativa seguida de
desprotonação da amina
adição oxidativa ocorre no aduto
aniônico do catalisador e da base
101
✓Nestas reações cloretos são mais reativos que brometos e iodetos;
✓REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO ENVOLVENDO
INTERMEDIÁRIOS RADICALARES;
✓Substituição aromática radicalar: anéis aromáticos
são reativos para adição de radicais e são utilizados
em reações de substituição:
2
Prof. Sidney Lima - UFPI
✓ Reações radicalares são só moderadamente sensíveis a efeitos
dirigentes de substituintes.
✓ A melhor fonte de radical são aril diazônio e nitrosoacetanilida.
✓ Em meio básico íons diazônio formam diazóxidos que decompõem para
radicais arila.
✓ Outra fonte de radical: N-nitrosoacetanilida
3
Prof. Sidney Lima - UFPI
104
11.4. Reações de Substituição Aromática, envolvendo
intermediário Radicalar
Na presença de base, os íons diazônio formam diazoóxidos, que
decompor em radicais arila
Prof. Sidney Lima - UFPI
• Neste mecanismo há transferência de elétrons entre
o Nu e o haleto de arila. A reação ocorre em cadeia.
105
11.4. Reações de Substituição Aromática, envolvendo
intermediário Radicalar
SRN1 Mechanism
Amida de sódio, comumente chamada sodamida, é o composto químico com a fórmula
química NaNH2, bastante reativo em meio aquoso. Muito usado em síntese orgânica.
Curiosidade!
Scheme 11.11. Synthesis of Biaryls by Radical Substitution
Scheme 11.12. Aromatic Substitution by the SRN1
Mechanism
Prof. Sidney Lima - UFPI
110
References
https://www.chemistrysteps.com/organic-chemistry-topic-index/
2009
2013

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a UNIDADE 7 -Substituição em Aromática 2023.pdf

Relatorio de química analítica ii determinação da acidez total do vinagre
Relatorio de química analítica ii   determinação da acidez total do vinagreRelatorio de química analítica ii   determinação da acidez total do vinagre
Relatorio de química analítica ii determinação da acidez total do vinagreDhion Meyg Fernandes
 
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...jpegd
 
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via Rancimat
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via RancimatEstabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via Rancimat
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via RancimatCarlos Kramer
 
8. R. Oxidação - Prof Sidney - UFPI
8. R. Oxidação  - Prof Sidney - UFPI8. R. Oxidação  - Prof Sidney - UFPI
8. R. Oxidação - Prof Sidney - UFPISidney Lima
 
Catalizadores quimicos
Catalizadores quimicosCatalizadores quimicos
Catalizadores quimicosLaylis Amanda
 
Aula 25 reações radicalares
Aula 25  reações radicalaresAula 25  reações radicalares
Aula 25 reações radicalaresGustavo Silveira
 
Apresentaã‡ãƒo defesa
Apresentaã‡ãƒo defesaApresentaã‡ãƒo defesa
Apresentaã‡ãƒo defesacarlomitro
 
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...Miguel Medeiros
 
Quimica nova diclofenaco
Quimica nova diclofenacoQuimica nova diclofenaco
Quimica nova diclofenacoHilario Pallone
 
Funções Oxigenadas Carboniladas
Funções Oxigenadas CarboniladasFunções Oxigenadas Carboniladas
Funções Oxigenadas CarboniladasCarlos Kramer
 
Carac. físico-quimica de óleos vegetais
Carac. físico-quimica de óleos vegetaisCarac. físico-quimica de óleos vegetais
Carac. físico-quimica de óleos vegetaisÁdina Santana
 
2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º anoEEEPMJM
 
2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º anorommelalves
 
53º cbq acido teraftalico r0575 1
53º cbq acido teraftalico r0575 153º cbq acido teraftalico r0575 1
53º cbq acido teraftalico r0575 1sergioviroli
 
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543ANTI-CHAMAS ou IGNIFUGAÇÃO
 

Semelhante a UNIDADE 7 -Substituição em Aromática 2023.pdf (20)

Relatorio de química analítica ii determinação da acidez total do vinagre
Relatorio de química analítica ii   determinação da acidez total do vinagreRelatorio de química analítica ii   determinação da acidez total do vinagre
Relatorio de química analítica ii determinação da acidez total do vinagre
 
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PRODUZIDA D...
 
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via Rancimat
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via RancimatEstabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via Rancimat
Estabilidade oxidativa do Biodiesel e óleos Vegetais, via Rancimat
 
Organocatalise
OrganocataliseOrganocatalise
Organocatalise
 
8. R. Oxidação - Prof Sidney - UFPI
8. R. Oxidação  - Prof Sidney - UFPI8. R. Oxidação  - Prof Sidney - UFPI
8. R. Oxidação - Prof Sidney - UFPI
 
Catalizadores quimicos
Catalizadores quimicosCatalizadores quimicos
Catalizadores quimicos
 
Acidobase
AcidobaseAcidobase
Acidobase
 
Aula 25 reações radicalares
Aula 25  reações radicalaresAula 25  reações radicalares
Aula 25 reações radicalares
 
Apresentaã‡ãƒo defesa
Apresentaã‡ãƒo defesaApresentaã‡ãƒo defesa
Apresentaã‡ãƒo defesa
 
proc qui 2019.pptx
proc qui 2019.pptxproc qui 2019.pptx
proc qui 2019.pptx
 
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...
Reciclagem química do pet pós consumo. caracterização estrutural e efeito da ...
 
Quimica nova diclofenaco
Quimica nova diclofenacoQuimica nova diclofenaco
Quimica nova diclofenaco
 
Apresentação TCC 2.pdf
Apresentação TCC 2.pdfApresentação TCC 2.pdf
Apresentação TCC 2.pdf
 
Funções Oxigenadas Carboniladas
Funções Oxigenadas CarboniladasFunções Oxigenadas Carboniladas
Funções Oxigenadas Carboniladas
 
Carac. físico-quimica de óleos vegetais
Carac. físico-quimica de óleos vegetaisCarac. físico-quimica de óleos vegetais
Carac. físico-quimica de óleos vegetais
 
2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano
 
2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano2ª lista de exercícios 1º ano
2ª lista de exercícios 1º ano
 
53º cbq acido teraftalico r0575 1
53º cbq acido teraftalico r0575 153º cbq acido teraftalico r0575 1
53º cbq acido teraftalico r0575 1
 
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543
Retardantes de chamas utilização diversas(11)98950 3543
 
Aula de fotossíntese
Aula de fotossínteseAula de fotossíntese
Aula de fotossíntese
 

Último

Dança Contemporânea na arte da dança primeira parte
Dança Contemporânea na arte da dança primeira parteDança Contemporânea na arte da dança primeira parte
Dança Contemporânea na arte da dança primeira partecoletivoddois
 
Geometria 5to Educacion Primaria EDU Ccesa007.pdf
Geometria  5to Educacion Primaria EDU  Ccesa007.pdfGeometria  5to Educacion Primaria EDU  Ccesa007.pdf
Geometria 5to Educacion Primaria EDU Ccesa007.pdfDemetrio Ccesa Rayme
 
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptxErivaldoLima15
 
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecas
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecasMesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecas
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecasRicardo Diniz campos
 
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdf
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdfCurrículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdf
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdfIedaGoethe
 
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024Sandra Pratas
 
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbv19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbyasminlarissa371
 
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptx
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptxQUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptx
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptxIsabellaGomes58
 
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdf
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdfDIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdf
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdfIedaGoethe
 
PLANEJAMENTO anual do 3ANO fundamental 1 MG.pdf
PLANEJAMENTO anual do  3ANO fundamental 1 MG.pdfPLANEJAMENTO anual do  3ANO fundamental 1 MG.pdf
PLANEJAMENTO anual do 3ANO fundamental 1 MG.pdfProfGleide
 
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdf
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdfBRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdf
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdfHenrique Pontes
 
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024Sandra Pratas
 
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autores
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autoresSociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autores
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autoresaulasgege
 
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.HildegardeAngel
 
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileirosMary Alvarenga
 
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chave
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chaveAula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chave
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chaveaulasgege
 
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024GleyceMoreiraXWeslle
 
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basico
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basicoPRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basico
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basicoSilvaDias3
 
Bingo da potenciação e radiciação de números inteiros
Bingo da potenciação e radiciação de números inteirosBingo da potenciação e radiciação de números inteiros
Bingo da potenciação e radiciação de números inteirosAntnyoAllysson
 

Último (20)

Dança Contemporânea na arte da dança primeira parte
Dança Contemporânea na arte da dança primeira parteDança Contemporânea na arte da dança primeira parte
Dança Contemporânea na arte da dança primeira parte
 
Geometria 5to Educacion Primaria EDU Ccesa007.pdf
Geometria  5to Educacion Primaria EDU  Ccesa007.pdfGeometria  5to Educacion Primaria EDU  Ccesa007.pdf
Geometria 5to Educacion Primaria EDU Ccesa007.pdf
 
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx
6°ano Uso de pontuação e acentuação.pptx
 
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecas
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecasMesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecas
Mesoamérica.Astecas,inca,maias , olmecas
 
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdf
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdfCurrículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdf
Currículo escolar na perspectiva da educação inclusiva.pdf
 
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO4_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
 
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbv19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
v19n2s3a25.pdfgcbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
 
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptx
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptxQUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptx
QUARTA - 1EM SOCIOLOGIA - Aprender a pesquisar.pptx
 
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdf
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdfDIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdf
DIA DO INDIO - FLIPBOOK PARA IMPRIMIR.pdf
 
PLANEJAMENTO anual do 3ANO fundamental 1 MG.pdf
PLANEJAMENTO anual do  3ANO fundamental 1 MG.pdfPLANEJAMENTO anual do  3ANO fundamental 1 MG.pdf
PLANEJAMENTO anual do 3ANO fundamental 1 MG.pdf
 
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdf
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdfBRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdf
BRASIL - DOMÍNIOS MORFOCLIMÁTICOS - Fund 2.pdf
 
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
HORA DO CONTO3_BECRE D. CARLOS I_2023_2024
 
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autores
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autoresSociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autores
Sociologia Contemporânea - Uma Abordagem dos principais autores
 
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.
LIVRO A BELA BORBOLETA. Ziraldo e Zélio.
 
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros
19 de abril - Dia dos povos indigenas brasileiros
 
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chave
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chaveAula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chave
Aula - 2º Ano - Cultura e Sociedade - Conceitos-chave
 
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024
Apresentação sobre o Combate a Dengue 2024
 
(76- ESTUDO MATEUS) A ACLAMAÇÃO DO REI..
(76- ESTUDO MATEUS) A ACLAMAÇÃO DO REI..(76- ESTUDO MATEUS) A ACLAMAÇÃO DO REI..
(76- ESTUDO MATEUS) A ACLAMAÇÃO DO REI..
 
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basico
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basicoPRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basico
PRIMEIRO---RCP - DEA - BLS estudos - basico
 
Bingo da potenciação e radiciação de números inteiros
Bingo da potenciação e radiciação de números inteirosBingo da potenciação e radiciação de números inteiros
Bingo da potenciação e radiciação de números inteiros
 

UNIDADE 7 -Substituição em Aromática 2023.pdf

  • 1. Ministrante: Prof. Dr. Sidney G. de Lima Teresina, junho 2023 Universidade Federal do Piauí Programa de Pós-Graduação em Química Reações de Substituição Aromáticas.
  • 2. ✓ Fonte principal: petróleo e carvão; ✓ Solventes industriais úteis para compostos não polares; ✓ São normalmente apolares; ✓ Os compostos aromáticos são menos reativos que os alcenos; ✓ Sofrem Reações de substituição E+ e Nu-. Compostos Aromáticos Simples: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 3. Os compostos aromáticos têm uma importância abrangente e geram um impacto significativo na química orgânica, na indústria farmacêutica, na produção de materiais avançados e em várias outras áreas. Seu papel como blocos de construção fundamentais e sua capacidade de conferir propriedades específicas contribuem para uma ampla gama de aplicações científicas e industriais. Importância dos Compostos Aromáticos Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 4. Principais Rações de Substituição Eletrofíclia
  • 5. Revisão! 1) Eletronegatividade 2) Polarazabilidade 3) Efeito indutivo 4) Hibridização Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 6. Revisão! Estabilidade de cargas negativas (oposto a basicidade) 1) Eletronegatividade Estabilidade 2) Polarazabilidade + estável Estabilidade + estável Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 7. A polarizabilidade é uma propriedade física que descreve a facilidade com que uma molécula, átomo ou íon se polariza em resposta a um campo elétrico externo. Ela mede a capacidade do sistema em se deformar e criar uma distribuição de carga assimétrica quando submetido a um campo elétrico. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 8. Revisão! Estabilidade de cargas negativas (oposto a basicidade) 3) Efeito indutivo Estabilidade + estável 4) Hibridização Estabilidade + estável Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 9. ✓A regeosseletividade das substituições depende da natureza de x. ✓ 9 Aromatic Substitution Reactions ✓Um segundo tipo envolve reações de substituição de íons aril diazônio: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 10. Formação de Saís de Diazônio Os sais de diazônio desempenham um papel fundamental na síntese de corantes, compostos bioativos e aromáticos. Sua versatilidade reacional e capacidade de introduzir grupos funcionais específicos em moléculas orgânicas contribuem para a ampliação da diversidade de compostos disponíveis para estudo e aplicação nas áreas da química, farmacologia e materiais Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 11. Formação de Saís de Diazônio Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 12. ✓Mais recentemente, introduziu-se métodos que utilizam sais de cobre e paládio como cat. para subst. E+ ✓ 12 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 13. 11.1.1. Nitração: ✓Importância: O grupo nitro pode ser reduzido a NH2 e pode ser transformado no íon diazôno; ✓Ac. Nítrico concentrado pode realizar a nitração, mas a reatividade aumenta com HNO3/H2SO4 ✓ 13 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 15. ✓Outro método: dissolver HNO3 em anidrido acético, gerando nitrato de acetila ✓ 15 ✓A nitração pode ser catalisada por sais de latanídeos Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 16. Mechanism for Synthesis of Tetranitromethane from Acetic Anhydride and Fuming Nitric Acid Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 17. Mecanismo Geral: ✓ 17 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 18. Com catalizador metálico: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 19. Ultrasonically Assisted Regioselective Nitration of Aromatic Compounds in Presence of Certain Group V and VI Metal Salts RESUMO! As reações de nitração assistida por ultrassom (USANR) com anilidas, compostos aromáticos moderadamente ativados e não ativados ocorreram sem problemas e proporcionaram bons rendimentos de produtos com alta regiosseletividade. Observou-se tempos de reação mais longos (6 - 8 horas) em reações catalisadas por metal reduzidas para (1 - 2 horas) sob sonicação. Quando a posição orto é bloqueada, são obtidos derivados para, e produtos nitro orto são obtidos quando a posição para é bloqueada. No caso de USANR de carbonila aromática e compostos relacionados, o efeito da sonicação é muito mais eficaz. As reações podem ser concluídas apenas em alguns minutos (Sariah Sana et a., 2012. In: Green and Sustainable Chemistry, 2, 3(2012), Article ID:21740,15 pages DOI:10.4236/gsc.2012.23015)
  • 20. Recent advances in transition metal-catalyzed C(sp2)–H nitration in: Synthetic methodology in OBC, Catalysis & biocatalysis in OBC and Organic & Biomolecular Chemistry HOT articles
  • 21. ✓ Outro método: usa ozonio e dióxido de nitrogênio , a reação ocorre via um cátion radical 21
  • 22. 22 CURIOSIDADE! Destruição da Camada de Ozônio ppr reações radicalares em cadeia:
  • 23. 23 Scheme 11.1. Aromatic Nitration Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 24. 24
  • 25. 25 Tarefa! Mecanismos e/ou reagentes das principais reações dos Nitrobenzenos:
  • 26. 26 Resolução de problema! Em 1992, químicos de Taiwan mostraram que o tratamento de 2-aril-1,1- diclorociclopropanos 1/3 com ácido a 0°C sob condições de nitração formou 3- aril-5-cloroisoxazoles 2/4 em rendimentos de até 85% (Esquema 1). Foi relatado que quando o substituinte no grupo arilo era 4-NO2 (1), o rendimento do produto 2 era de 85%. Por outro lado, quando o substituinte foi 4-Me (3), o rendimento de 4 foi de apenas 2%. Proponha um mecanismo para essa transformação que dê conta de estes resultados de rendimento observados.
  • 28. 28 Problema! SOLUÇÃO: 1 PARA 2 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 29. 29 Em resumo, os compostos aromáticos halogenados desempenham um papel importante na química orgânica e em diversas áreas aplicadas. Suas propriedades modificadas, atividade biológica, aplicações em materiais avançados e uso como catalisadores e intermediários químicos contribuem para o desenvolvimento de novos materiais, fármacos e tecnologias em várias indústrias. No entanto, é importante considerar os efeitos ambientais e de saúde associados ao uso desses compostos, bem como garantir práticas de uso responsável e sustentável. A levotiroxina sódica é a forma sintética do principal hormônio produzido pela glândula tireoide, chamado de tiroxina, também conhecido pela sigla T4. A levotiroxina é, portanto, um medicamento indicado para o tratamento do hipotireoidismo, que é a doença provocada pela deficiente produção de hormônios pela tireoide. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 30. ✓ Utiliza catalisador ácido: Ác. de Lewis: 30 11.1.2. Halogenação: ✓NBS e NCS funcionam como doadores de E+ (Br e Cl); ✓Acetato mercúrio ou trifloracetato também funcionam como catálisadores. NCS
  • 32. ✓Na fluoração pode-se utilizar fluor diluído em gás inerte; ✓Hipofluoreto de acetila preparado “in situ” pode fazer fluoração de aromáticos; ✓Alcoxi e acetamido preferem fazer orto fluoração Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 34. Aromatic- Fluorination- Bamberger reaction A inclusão de átomos de flúor em moléculas orgânicas pode alterar significativamente suas propriedades físicas e químicas. Os compostos fluorados frequentemente exibem maior estabilidade, maior lipofilicidade, menor basicidade e maior resistência à degradação química, tornando-os úteis em várias aplicações. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 35. Iodação: ✓Pode ser por iodo misturado com oxidantes: I2O5, NO2 e Ce(NH3)2(NO3)6; ✓Uma mistura de iodeto cuproso e sal cúprico também efetua iodação, gera I+
  • 36. Mecanismo de Bromação Clássico! 3. Desprotonação: 2. Ataque do eletrófilo ao anel 1. Ativação pelo ácido de Lewis
  • 37.
  • 39.
  • 40. Scheme 11.1d. Aromatic Fluorination
  • 41. 41 Resolução de problema! Aromatic Fluorination: Fluoretos! Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 42. 42 Aromatic- Fluorination by SNAr Resolução de problema! Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 43. 11.1.3.Alquilação de Friedel - Crafts ✓ Introduzir grupos alquil em anel aromático, substituição na presença de ácido de Lewis; ✓ Pode ocorrer rearranjo: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 44. Desvantagens da alquilação: ✓ Produtos de rearranjos ✓ Produtos polialquilados A mesma reação com FeCl3 e Me3CCH2Ph (produto não rearranjado). Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 45. 45 Limitações de alquilação de Friedel-Crafts Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 46. • Os grupos alquilas podem migrar de uma posição a outra
  • 47. Alquilação Clássica: Mecanismo Reacional! Em ácidos inorgânicos, com rearranjos!
  • 48. ✓ A reação não é bem sucedida com subst retiradores de elétrons no anel aromático; ✓ Outra limitação é que o grupo alquil introduzido aumenta a reatividade, assim a polialquilação pode ser um problema; ✓ Álcoois e Alcenos podem ser fontes de carbocátions, reagindo com ácidos próticos ou de Lewis.
  • 49. ✓Álcool alilico ou benzílico com Sc(O3SCF3)3 resulta na formação de produtos ativados; ✓Esta reação tem sido usada para sintetizar a-tocofenol Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 50. ✓Haleto de acila + Ac Lewis: AlCl3, SbF5 ou BF3. 11.1.4. Acilação de Friedel-Crafts Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 51. ✓Triflato de bismuto 3 também é um catalizador ativo. ✓Anidridos de ácidos também podem ser usados. Uma mistura de triflato de háfnio (IV, 72Hf178) e LiClO4 catalisam à reação com anidrido acético. Acilação de Friedel-Crafts
  • 53. • Regiosseletividade depende das condições reacionais, mas em geral predomina ataque a posição para; • Não há poliacilação, nem rearranjo. Acilação intramolecular: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 54. ✓ O rearranjo de Fries (alemão Karl Theophil Fries), é uma reação de rearranjo de um éster fenólico a uma hidroxi aril cetona por catálise de ácidos de Lewis. ✓ Envolve a migração de um grupo acil do éster fenol para o anel aril. A reação é orto e para-seletiva e um dos dois produtos pode ser favorecido pela alteração das condições da reação, como temperatura e solvente. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 55. MECANISMO Apesar de muitos esforços, um mecanismo de reação definitivo para este rearranjo não foi determinado. Evidências para mecanismos inter e intramoleculares foram obtidas por experimentos cruzados com reagentes mistos. O progresso da reação não depende do solvente ou substrato. Um mecanismo amplamente aceito envolve um intermediário de carbocátion
  • 57. Problema! Determine quais reações eletrofílicas de substituição aromática funcionarão conforme mostrado. Explique o motivo pelo qual algumas NÃO funcionam e mostre o outro produto esperado (se houver) para cada reação. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 58. Scheme 11.3a. Friedel-Crafts Alkylation Reactions Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 59. Scheme 11.3b. Friedel-Crafts Alkylation Reactions Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 60. Scheme 11.4a. Friedel-Crafts Acylation Reactions Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 61. Scheme 11.4b. Friedel-Crafts Acylation Reactions Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 62. 11.1.5. Reação de Alcilação e Alquilação Relacionadas! 62 Existem várias variações das reações de Friedel-Crafts que são úteis em SO. A introdução de substituintes clorometil é provocada por reação com formaldeído em sais de ácido clorídrico concentrado e halogenetos, especialmente cloreto de zinco. A reação prossegue com benzeno e derivados ativados. O eletrófilo reativo é provavelmente o íon clorometilio A clorometilação também pode ser realizada usando vários éteres clorometilados e SnCl4 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 63. Mecanismo Geral: Monóxido de carbono, cianeto de hidrogênio e nitrilos também reagem com compostos aromáticos na presença de ácidos fortes ou catalisadores de Friedel-Crafts para introduzir substituintes formilo ou acilo.
  • 64. ✓ A reação de Vilsmeier-Haack é a reação química de uma amida substituída (1) com oxicloreto de fósforo e um areno rico em elétrons (3) para produzir um aril aldeído ou cetona. ✓ O produto inicial é um íon imínio (4b), que é hidrolisado na cetona ou aldeído correspondente durante o processamento
  • 65. R. Vilsmeier-Haack: MECANISMO 65 Formação do reagente de Vilsmeier (mistura em equilíbrio de sais de Imínio Substituição do substrato aromático, seguido por hidrólise
  • 66. Aromatic- pyrrole- Vilsmeier reaction (acylation) A reação aromática de pirróis conhecida como reação de Vilsmeier (ou reação de Vilsmeier-Haack) é uma transformação química amplamente utilizada para a introdução seletiva de grupos acila em anéis de pirróis aromáticos. Essa reação é um exemplo de uma reação de acilação de Friedel-Crafts modificada, na qual o grupo acila é gerado in situ a partir da reação entre um reagente de Vilsmeier (um composto de fosforilação) e um composto aromático.
  • 67. Scheme 11.5a,b. Other Electrophilic Aromatic Substitutions Related to Friedel-Crafts Reactions.
  • 68. Scheme 11.5c,d. Other Electrophilic Aromatic Substitutions Related to Friedel-Crafts Reactions.
  • 69. Como os metais são elementos eletropositivos, eles podem ser considerados potenciais eletrófilos. Suas reações com arenos foram investigadas mais minuciosamente com mercúrio; O benzeno pode ser substituído por HgX⊕ derivado de um sal mercúrico, HgX2, na presença de um catalisador ácido. O sal mais utilizado é o etanoato de mercúrio, Hg(OOCCH3) 2. 11.1.6.Metalação Eletrofílica Outros metais que podem ser introduzidos diretamente em um anel aromático, incluem tálio e chumbo.
  • 70. Jagadeesh Kalepu et. al. C4–H indole functionalisation: precedent and prospects. Chemical Science, Issue 18, 2018 Exemplo: Metalação Eletrofílica Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 71. 11.2. Substituição Nucleofílica 71 ✓Em sol alcalina íons diazônios são convertidos em ânions diazoato, que estão em equilibrio com diazo-óxidos Mecanismo!
  • 72. ✓ Os sais de diazônio são um grupo de compostos orgânicos cuja estrutura geral é R−N2 +X−, onde R pode ser qualquer resíduo orgânico, um alquil ou arila, e X− habitualmente um ânion haleto; ✓ Os sais de diazônio alifáticos são muito instáveis e não têm aplicação prática. Por outro lado, historicamente, os sais de diazônio aromáticos, mais estáveis, têm-se mostrado como importantes intermediários na síntese de corantes Sais diazônio: Aplicações! A grande utilidade de arildiazônio é a fácil saída de N2, embora os aromáticos sejam mais estáveis que os alifáticos; Solvente ou um ânion pode agir como nucleófilo (mecanismo unimolecular por decomposição térmica do sal de diazônio).
  • 73. • Um 3° mecanismo: processo redox Outro mecanismo: (formação de um aduto seguido de perda de Nitrogênio) 73 aduto Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 74. Mecanismo SN1, via sal diazônio Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 75. 11.2.1.1.Dediazonização Redutiva: 75 ✓ Subst. do grupo nitro ou NH2 por H, algumas vezes são requeridas, faz-se via diazonio; ✓ Os melhores reagentes: H3PO2 e NaBH4; ✓ A redução com H3PO2 (doa “H” atômico) é catalisada por óxido cuproso. Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 76. • Uma alternativa para a Dediazonização é usar o DMF como doador de hidogênio (H.) 76 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 77. Tarefa! O Esquema abaixo mostra um exemplo do uso de Diazotização na síntese do m-bromotolueno a) Você usaria Br2/FeBr3? b) Você usaria uma alquilação de Friedel-Crafts do bromotolueno? Justifique! c) Por que foi necessário a introdução de um grupo amino, se ele foi simplesmente ressubstituído por hidrogênio no final? Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 78. ✓ Através de aquecimento com água (SN 1): ✓ Outro mecanismo para formar Fenóis, sob condições brandas usa um mecanismo redox. A reação é iniciada por óxido cuproso. 78 11.2.1.2. Fenóis produzidos a partir de Íon Diazônio Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 79. A utilização de Cu (I), é a conhecida reação de Sandmeyer, muito útil para Br e Cloretos 79 11.2.1.3. Haletos de Arila, derivado de íon Diazônio: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 80. 80 11.2.1.3. Haletos de Arila de Íon Diazônio: Reação de Schiemann ✓ Os reagentes básicos são aminas aromáticas, ácido nitroso e ácido fluorobórico. ✓ As aminas aromáticas sofrem diazotização sob a influência do ácido nitroso. ✓ O ácido fluorobórico é adicionado para dar origem ao sal de aril diazônio correspondente. ✓ O sal de aril diazônio é submetido ao calor para sofrer decomposição térmica e fornece o fluoreto de aril, juntamente com o trifluoreto de nitrogênio e boro Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 81. ✓ O iodo, I2 numa solução de iodeto, I-, forma poli-iodetos como o triodeto, I3 -, ou o pentaiodeto, I5 -. Também forma compostos com outros haletos como, por exemplo, o IF8 - ✓ Em solução aquosa pode apresentar diferentes estados de oxidação. Os mais representativos são o -1, nos iodetos, o +5 nos iodatos, e o +7, nos periodatos (oxidantes fortes). ✓ O iodeto de hidrogênio, HI, pode ser obtido por síntese direta do iodo com o hidrogênio ✓ O iodato, IO3 - pode-se obter a partir de iodo com um oxidante forte; ✓ Alguns iodetos de metais podem ser obtidos por síntese direta: Fe + I2 → FeI2 e, a partir deste pode-se obter outros por substituição Curiosidades sobre o Iodo! Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 82. • Aril diazônio também são convertidos em iodetos • Outros nucleófilos podem ser introduzidos. Ex: tiolatos 82
  • 83. ✓Arilação de Meerwein de alcenos): ✓ 83 ✓ A reação dá melhores resultados com dienos, estirenos ou alcenos com substituintes retiradores de elétrons que aumentam a velocidade de captura do radical aril; ✓ Ocorre também reações de redução de aril diazonio com Ti(III) na presença de cetonas e aldeídos α,β- insaturados. Deactivating groups decrease the rate = EDG =
  • 84. Scheme 11.6a. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
  • 85. Scheme 11.6b. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
  • 86. Scheme 11.6c. Aromatic Substitution via Diazonium Ions
  • 87. Scheme 11.7. Meerwein Arylation Reactions
  • 88. 11.2.2. Substituição pelo mecanismo Adição-Eliminação (SN2 ativado): ✓ Facilitada por grupos retiradores de elétrons; ✓ Nitroaromáticos são os melhores reagentes; ✓ Outros grupos como ciano, acetil e trifluorometil também aumentam a reatividade: lenta rápida 88
  • 89. 89 ✓Facilitada por bons grupos abandonadores; ✓SNAr a ordem é F>>Cl>Br>I; ✓A reação pode ser ativada também por heteroátomos
  • 90. Mecanismo de Substituição Nucleofílica Aromática Adição/Eliminação Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 91. 11.2.3. Substituição por Eliminação-Adição, via benzino 91 Oxidação de 1-aminobenzotriazole Diazotization of o-aminobenzoic acids lithium amalgam or magnesium ✓ A ordem é Br>I>Cl>>F com KNH2/NH3 liq (saída do X é determ.), amideto mais forte, retira rápido o H ✓ F>Cl>Br>I com organolítio, pq acidez do H(maior vizinho ao F) é o fator que governa a reação Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 92. 11.2.3. Substituição por Eliminação-Adição, via benzino 92 Mcanismo E1cb-AdN . Quando benzino é gerado na ausência de outra molécula reativa ele dimeriza ao bifenileno. Revisão! Mcanismo E1cb (Elimination Unimolecular conjugate Base): ✓ Ocorre em condições básicas, onde o hidrogênio a ser removido é relativamente ácido, enquanto o grupo de saída (como -OH ou -OR) é relativamente pobre: Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 93. Substituição por Eliminação-Adição, via benzino 93 Mcanismo E1cb-AdN Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 94. • Reações de cicloadição também podem ocorrer 94
  • 95. Exemplo: Ciclo-adição! [4+2] Cycloaddition in the synthesis of defucogilvocarcin M (Hosoya and Sumida, 2014): Org. Lett., 2014, 16 , 6240 —6243
  • 96. Scheme 11.9. Syntheses via Benzyne Intermediates Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 97. 11.3. Catálise por Metal de transição ✓ Haletos sem substituintes Ativantes é difícil, mas ela pode ser catalisada por cobre metálico ou sais de cobre. 97 ✓O mecanismo envolve a adição oxidativa de Cu(I), seguida de eliminação redutiva de cobre. A ordem de reatividade é I>Br>Cl>OSO2 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 98. ✓Um exemplo do deslocamento de brometo por metóxido: ✓ 98 ✓ Paládio catalisando reações
  • 99. • A otimização do catalisador com ligantes, tal como triarilfosfina, bisfosfina como BINAP e fosfinas como subst. quelantes: 99 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 100. • Um paládio cíclico 7 derivado de bifenil é também um cat ativo • Mecanismo 100
  • 101. • A reação de clorobenzeno com N-metil Anilina e Pd[P(t-Br)3]2 e bases diferentes, indicam dois mecanismos diferentes: o ciclo da direita com adição oxidativa seguida de desprotonação da amina e no ciclo da esquerda a adição oxidativa ocorre no aduto aniônico do catalisador e da base, seguido por subst. pela amina. adição oxidativa seguida de desprotonação da amina adição oxidativa ocorre no aduto aniônico do catalisador e da base 101 ✓Nestas reações cloretos são mais reativos que brometos e iodetos;
  • 102. ✓REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO ENVOLVENDO INTERMEDIÁRIOS RADICALARES; ✓Substituição aromática radicalar: anéis aromáticos são reativos para adição de radicais e são utilizados em reações de substituição: 2 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 103. ✓ Reações radicalares são só moderadamente sensíveis a efeitos dirigentes de substituintes. ✓ A melhor fonte de radical são aril diazônio e nitrosoacetanilida. ✓ Em meio básico íons diazônio formam diazóxidos que decompõem para radicais arila. ✓ Outra fonte de radical: N-nitrosoacetanilida 3 Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 104. 104 11.4. Reações de Substituição Aromática, envolvendo intermediário Radicalar Na presença de base, os íons diazônio formam diazoóxidos, que decompor em radicais arila Prof. Sidney Lima - UFPI
  • 105. • Neste mecanismo há transferência de elétrons entre o Nu e o haleto de arila. A reação ocorre em cadeia. 105 11.4. Reações de Substituição Aromática, envolvendo intermediário Radicalar SRN1 Mechanism
  • 106. Amida de sódio, comumente chamada sodamida, é o composto químico com a fórmula química NaNH2, bastante reativo em meio aquoso. Muito usado em síntese orgânica. Curiosidade!
  • 107.
  • 108. Scheme 11.11. Synthesis of Biaryls by Radical Substitution
  • 109. Scheme 11.12. Aromatic Substitution by the SRN1 Mechanism Prof. Sidney Lima - UFPI