Disciplina: SQM0455. Prof. Dr. Andrei Leitão

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1 Disciplina: SQM0455 Prof. Dr. Andrei Leitão

2 Aula anterior Aplicação das reações de ácidos carboxílicos e derivados na síntese de fármacos e biomoléculas Caracterização desses grupos funcionais nos diversos compostos Interações intermoleculares dos ácidos carboxílicos e derivados na formação de um co-complexo 2

3 Compostos insaturados - alquenos Reação de adição em sistema insaturado não aromático: low temperature H 2 C CH CH 3 + X 2 H 2 C CH CH CCl 3 4 Propene (addition reaction) X X Acidez do hidrogênio no carbono α a dupla ligação: H H H H C C 2 H H C C C H + + C C C 2 H 1 3 C H H H H H H D E F H 1/2+ 1/2+ 3

4 Compostos insaturados - alquenos Deslocalização dos elétrons Nomenclatura E, Z (2Z)-penteno (2E)-penteno 4

5 Compostos poli-insaturados Alcadienos CH 2 C CH 2 Propadieno (aleno) 1,3-butadieno 1,4-pentadieno (2Z,4Z)-hexadieno (2Z,4Z)-ciclohexadieno 5

6 Compostos insaturados - alquinos Exemplos: Propino 2-butino Ângulos e comprimentos de ligações 6

7 Aromático vs. insaturado Estabilidade maior dos compostos aromáticos Planaridade do anel e conjugação das insaturações A aromaticidade e a regra de Hückel 7

8 Compostos aromáticos 8

9 Compostos aromáticos Piridina Pirrol Benzeno 9

10 Reatividade & aromaticidade Ciclopropeno cátion ânion 10

11 Reatividade & aromaticidade Ciclopentadieno Base conjugada etano Base conjugada 11

12 Reatividade & aromaticidade 7-bromociclohepta-1,3,5-trieno íon tropílio 12

13 Compostos aromáticos policíclicos e heteroaromáticos naftaleno fenantreno criseno piridina pirrol furano tiofeno 13

14 Compostos aromáticos policíclicos e heteroaromáticos Orbital p que interage no sistema aromático piridina Orbital sp 2 fora do sistema aromático pirrol furano 14

15 Outros compostos heteroaromáticos quinolina indol imidazol purina pirimidina Bases nitrogenadas 15

16 Compostos antiaromáticos Compostos antiaromáticos são menos estáveis dos que os não aromáticos e os aromáticos São planos, com duplas ligações alternadas e número de elétrons π = 4n Ciclobutadieno e o cátion ciclopentadienila são muito instáveis 16

17 Aromático vs. antiaromático 17

18 Nomenclatura Aromáticos monossubstituídos bromobenzeno clorobenzeno nitrobenzeno etilbenzeno tolueno fenol anilina ácido benzenossulfônico metilbenzeno 18

19 Nomenclatura Aromáticos monossubstituídos metoxibenzeno fenileteno benzaldeído ácido benzoico benzonitrila anisol estireno aldeido benzoico isopropilbenzeno 2-fenilbutano 2-metil-2-fenilpropano cumeno sec-butilbenzeno tert-butilbenzeno 19

20 Nomenclatura (2) grupo fenila grupo benzila clorometilbenzeno éter fenílico éter benzílico cloreto de benzila 20

21 Reatividade 21

22 Reatividade: adição vs. substituição 22

23 Substituição no benzeno 1. Halogenação 2. Nitração 3. Sulfonação 4. Alquilação de Friedel-Crafts 5. Acilação de Friedel-Crafts Mecanismo geral 23

24 Halogenação 24

25 Bromação - mecanismo 25

26 Cloração - mecanismo 26

27 Nitração Mecanismo: 27

28 Sulfonação Mecanismo: 28

29 Sulfonação Mecanismo: 29

30 Dessulfonação 100 o C 30

31 Acilação de Friedel-Crafts 31

32 Acilação de Friedel-Crafts - mecanismo Finalizando a reação: 32

33 Alquilação de Friedel-Crafts Mecanismo: 33

34 Alquilação de Friedel-Crafts Possibilidade de rearranjo: 34

35 Para evitar rearranjo - acilação Primeira etapa: acilação Segunda etapa: redução 35

36 Outras estratégias de redução 36

37 Alquilação de Friedel-Crafts 37

38 Outras alquilações Reação de Gilman: Reação de Stille: Reação de Suzuki: 38

39 Reações na alquila 39

40 Reações na alquila (2) 40

41 Reações na alquila (3) 41

42 Reações em outros substituíntes 42

43 Redução do benzeno 43

44 Desativadores do benzeno para reação eletrofílica 44

45 Desativadores do benzeno para reação eletrofílica 45

46 Substituição nucleofílica aromática S N Ar 46

47 Substituição nucleofílica aromática Substituintes retiradores de elétrons aumentam a reatividade 47

48 Benzino benzino benzino 48

49 Dois substituintes no benzeno 1,2-dibromobenzeno orto-dibromobenzeno o-dibromobenzeno 1,3-dibromobenzeno meta-dibromobenzeno m-dibromobenzeno 1,4-dibromobenzeno para-dibromobenzeno p-dibromobenzeno o-toluidina m-xileno p-cresol 49

50 Benzeno polissubstituído 2-bromo-4-cloro-1-nitrobenzeno 4-bromo-1-cloro-2-nitrobenzeno 1-bromo-4-cloro-2-nitrobenzeno 5-bromo-2-nitrotolueno 3-bromo-4-clorofenol 50

51 Acidez do fenol e do ácido benzoico 51

52 Reatividade em aromático com substituintes Tamanho do substituinte: 52

53 Reatividade em aromático com substituintes Tamanho do substituinte: 53

54 Desativação no anel Desativador forte: 54

55 Limitação da acilação de Friedel-Crafts Anilina se torna desativadora: RC(O)Cl X 55

56 Rotas sintéticas Produção de 2-feniletanol excesso 56

57 Planejamento da síntese Verifique a melhor ordem de reação: meta para orto 57

58 Planejamento da síntese (2) X 58

59 Planejamento da síntese (3) 59

60 Direcionamento da substituição direcionamento direcionamento direcionamento 60

61 Direcionamento da substituição (2) direcionamento do OH direcionamento do CH 3 Produto principal O ativador mais forte irá direcionar a reação 61

62 Direcionamento da substituição (3) direcionamento do CH 3 direcionamento do Cl Uma mistura de produtos é observada para substituintes com efeitos similares 62

63 Outros tipos de reações Sal de diazônio 63

64 Outros tipos de reações composto azo 64

65 Reações em heteroaromáticos Substituição nucleofílica na piridina Mecanismo geral: Exemplos: 65

66 Reações em heteroaromáticos (2) Piridinona: Mecanismo : 66

67 Reações em heteroaromáticos (3) Indol Rendimento: 98% Piridazina 67