Quimica Organica

1. Reações de Substituição Eletrofílica

Anteriormente foi discutido que compostos que apresentam insaturação sofrem reações de adição eletrofílica. No entanto, reações de substituição eletrofílica são reações características de benzenos e/ou arenos que ocorrem quando estes reagem com reagentes eletrofílicos. Reações genéricas de substituição eletrofílica estão descritas a seguir:

+HA

+EA +HA

O benzeno é suscetível ao ataque eletrofílico principalmente devido à exposição de seus elétrons π. Desse modo, o benzeno se parece com um alceno, porque na reação de um alceno com um eletrófilo, o sítio de ataque é a ligação π exposta.

O benzeno difere de um alceno de uma maneira muito significativa. A camada fechada dos seis elétrons π confere a ele uma estabilidade especial. Assim, embora o benzeno suscetível ao ataque eletrofílico, sofre reações de substituição em vez de reações de adição. Reações de substituição permitem aos seis elétrons π do aromático serem regenerados após o ataque eletrofílico. Podemos ver como isso ocorre, se examinamos o mecanismo geral para substituição aromática eletrófílica.

Ar H + E A HE

Ar E1.1 Reações halogenação de benzenos

O benzeno não reage com bromo ou cloro a menos que um ácido de Lewis (FeCl3 ou FeBr3) esteja presente na mistura. Quando ácidos de Lewis estão presentes, o benzeno reage prontamente com bromo ou cloro. Estas reações fornecem bromobenzeno ou clorobenzeno, respectivamente, com bons rendimentos.

1.2 Reações de Nitração do Benzeno

O benzendo reage lentamente com o ácido nítrico concentrado a quente para fornecer nitrobenzeno. A adição de H2SO4 é geralmente usado para acelerar a reação

Prof. Ms. Zilvam Melo – Química Orgânica

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Universidade Federal Rural do Semi­Árido – UFERSA 1.3 Reações de Sulfonação do Benzeno

O benzeno reage com ácido sulfúrico fumegante à temperatura ambiente para produzir o ácido benzenossulfônico. O ácido sulfúrico fumegante é ácido sulfúrico que contém trióxido de enxofre extra (SO3). A sulfonação também ocorre também ocorre em ácido sulfúrico concentrado sozinho, porém mais lentamente.

Em ambos os casos, o eletrófilo é o trióxido de enxofre. Em ácido sulfúrico concentrado, o trióxido de enxofre é produzido em um equilíbrio onde H2SO4.

1.4 Reações de Alquilação de Friedel­Crafts de Benzenos

As reações de alquilações são reações que inserem um grupo alquila (uma cadeia carbônica) ao benzeno. Este tipo de reações ficaram conhecidas como reações de Friedel‐Crafts por causa de seus descobridores.

2. O Efeito dos substituintes Sobre Reatividade e Orientação

Quando benzenos substituídos sofrem ataque eletrofílico, os grupos já presentes no anel afetam tanto a reatividade (velocidade) quanto a orientação (sítio de ataque eletrofílico).

Podemos dividir os dois grupos substituintes em duas classes de acordo com sua influência sobre a reatividade