Reação de Substituição Eletrofílica Aromática
Reatividade benzenos substituidos - substituição eletrofílica aromática

                         -I                     +I

    Grupo desativante
                                                        Grupo ativante


            Menos reativo (40.000 vezes       Mais reativo (20 vezes mais
            menos reativo que o benzeno       reativo que o benzeno)
Efeito substituintes substituição eletrofílica aromática: Grupos ativantes

                                                               Aumentam a densidade
Ativantes fortes (+R)
                                                               eletrônica do anel




            Posições mais reativas, ricas em elétrons : orto e para


Ativantes moderados (+R)               Ativantes fracos (+I)
Efeito substituintes substituição eletrofílica aromática: Grupos desativantes

Desativantes fortes (-R)                                 Diminuem a densidade
                                                         eletrônica do anel




                      Posição menos prejudicada: meta

Desativantes moderados (-R)                 Destivantes fracos (-I)
Efeito do substituinte na orientação da reação

Grupo ativante CH3 orienta orto e para




Grupo desativante CF3 orienta meta
Grupo ativante
       +I


                  Posições
                  favorecidas




                 Posição não
                 favorável
Grupo desativante
        -I



                        Posições
                        desfavoráveis




                    Posição menos
                    desfavorável
Efeito do substituinte na orientação da reação

Grupos ativantes +R - orientadores orto e para



                                                   Não necessita catalisador




                                                 meta
         orto            para




                                                        Qual o mais forte ativante?
Efeito do substituinte na orientação da reação

Grupos ativantes muito fortes podem promovem reações indesejadas




                                            Muito reativo
Efeito do substituinte na orientação da reação

Grupos desativantes - orientadores meta
Efeito do substituinte na orientação da reação

Grupos desativantes - orientadores orto e para HALOGÊNIOS




                                       Porque?



                    F                          Cl                       Br

            0,223          0,223    0,0972           0,0972   0,0838           0,0838

           0,0056          0,0056   0,0023           0,0023   0,0032           0,0032

                    3,93                     0,406                     0,310
Efeito estérico da posição orto
Efeito de múltiplos substituintes




Substituinte ativante controla a
regiosseletividade da reação




                                    Grupo ativante mais forte
                                    controla a regiosseletividade
Efeito de múltiplos substituintes




                                       Impedimento estérico




                                    Impedimento estérico
Síntese regiosseletiva de substâncias aromáticas
Síntese regiosseletiva de substâncias aromáticas




                                     Não ocorre reação


                                                          Grupo ativante amino




Acilação Friedel-Crafts -
grupos desativantes

                                                         Grupo ativante OH ou OR
                                                         ocorre reação
Reações na cadeia lateral de sistemas aromáticos


Oxidação do grupo metila




Redução do grupo nitro
Estratégias de Síntese


                          Como produzir a partir do benzeno ????




                                                            Produto desejado




                         Como produzir a partir do fenol ????




                                                    Produto desejado
Estratégias de Síntese
                       NH2                                                          NH2
                                                                                             NO2
                             Como produzir a partir do benzeno ????

                       NO2




                                                                    O                    O
                                                 O                                                                NH2
        HNO3     NO2                  NH2
                                                            HN          CH3 HNO3    HN       CH3
        H2SO4          H2 / Pd              Cl       CH3                    H2SO4                  H3O

                                                                                                                  NO2
                                                                                    NO2
                                                                                                                  +
                                                                 H2SO4                                        O

                                                                                                         HO       CH3
                                      O                         O
        NH2
                                 HN       CH3              HN       CH3
 O2 N           H3O                              HNO3
                       O2N                       H2SO4


                                  SO3H                      SO3H
Exemplo de síntese orgânica
                              Orgânica 2- Reação de
                              eliminação

Aula 11 substituição eletrofílica aromática

  • 1.
    Reação de SubstituiçãoEletrofílica Aromática Reatividade benzenos substituidos - substituição eletrofílica aromática -I +I Grupo desativante Grupo ativante Menos reativo (40.000 vezes Mais reativo (20 vezes mais menos reativo que o benzeno reativo que o benzeno)
  • 2.
    Efeito substituintes substituiçãoeletrofílica aromática: Grupos ativantes Aumentam a densidade Ativantes fortes (+R) eletrônica do anel Posições mais reativas, ricas em elétrons : orto e para Ativantes moderados (+R) Ativantes fracos (+I)
  • 3.
    Efeito substituintes substituiçãoeletrofílica aromática: Grupos desativantes Desativantes fortes (-R) Diminuem a densidade eletrônica do anel Posição menos prejudicada: meta Desativantes moderados (-R) Destivantes fracos (-I)
  • 4.
    Efeito do substituintena orientação da reação Grupo ativante CH3 orienta orto e para Grupo desativante CF3 orienta meta
  • 5.
    Grupo ativante +I Posições favorecidas Posição não favorável
  • 6.
    Grupo desativante -I Posições desfavoráveis Posição menos desfavorável
  • 8.
    Efeito do substituintena orientação da reação Grupos ativantes +R - orientadores orto e para Não necessita catalisador meta orto para Qual o mais forte ativante?
  • 9.
    Efeito do substituintena orientação da reação Grupos ativantes muito fortes podem promovem reações indesejadas Muito reativo
  • 10.
    Efeito do substituintena orientação da reação Grupos desativantes - orientadores meta
  • 11.
    Efeito do substituintena orientação da reação Grupos desativantes - orientadores orto e para HALOGÊNIOS Porque? F Cl Br 0,223 0,223 0,0972 0,0972 0,0838 0,0838 0,0056 0,0056 0,0023 0,0023 0,0032 0,0032 3,93 0,406 0,310
  • 13.
    Efeito estérico daposição orto
  • 14.
    Efeito de múltiplossubstituintes Substituinte ativante controla a regiosseletividade da reação Grupo ativante mais forte controla a regiosseletividade
  • 15.
    Efeito de múltiplossubstituintes Impedimento estérico Impedimento estérico
  • 16.
    Síntese regiosseletiva desubstâncias aromáticas
  • 17.
    Síntese regiosseletiva desubstâncias aromáticas Não ocorre reação Grupo ativante amino Acilação Friedel-Crafts - grupos desativantes Grupo ativante OH ou OR ocorre reação
  • 18.
    Reações na cadeialateral de sistemas aromáticos Oxidação do grupo metila Redução do grupo nitro
  • 19.
    Estratégias de Síntese Como produzir a partir do benzeno ???? Produto desejado Como produzir a partir do fenol ???? Produto desejado
  • 20.
    Estratégias de Síntese NH2 NH2 NO2 Como produzir a partir do benzeno ???? NO2 O O O NH2 HNO3 NO2 NH2 HN CH3 HNO3 HN CH3 H2SO4 H2 / Pd Cl CH3 H2SO4 H3O NO2 NO2 + H2SO4 O HO CH3 O O NH2 HN CH3 HN CH3 O2 N H3O HNO3 O2N H2SO4 SO3H SO3H
  • 21.
    Exemplo de sínteseorgânica Orgânica 2- Reação de eliminação