Disciplina: SQM0455 Prof. Dr. Andrei Leitão
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
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 2 1 3 1 3 H + + C C C 2 H 1 3 C H H H H H H D E F H 1/2+ 1/2+ 3
Compostos insaturados - alquenos Deslocalização dos elétrons Nomenclatura E, Z (2Z)-penteno (2E)-penteno 4
Compostos poli-insaturados Alcadienos 1 2 3 CH 2 C CH 2 Propadieno (aleno) 1,3-butadieno 1,4-pentadieno (2Z,4Z)-hexadieno (2Z,4Z)-ciclohexadieno 5
Compostos insaturados - alquinos Exemplos: Propino 2-butino Ângulos e comprimentos de ligações 6
Aromático vs. insaturado Estabilidade maior dos compostos aromáticos Planaridade do anel e conjugação das insaturações A aromaticidade e a regra de Hückel 7
Compostos aromáticos 8
Compostos aromáticos Piridina Pirrol Benzeno 9
Reatividade & aromaticidade Ciclopropeno cátion ânion 10
Reatividade & aromaticidade Ciclopentadieno Base conjugada etano Base conjugada 11
Reatividade & aromaticidade 7-bromociclohepta-1,3,5-trieno íon tropílio 12
Compostos aromáticos policíclicos e heteroaromáticos naftaleno fenantreno criseno piridina pirrol furano tiofeno 13
Compostos aromáticos policíclicos e heteroaromáticos Orbital p que interage no sistema aromático piridina Orbital sp 2 fora do sistema aromático pirrol furano 14
Outros compostos heteroaromáticos quinolina indol imidazol purina pirimidina Bases nitrogenadas 15
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
Aromático vs. antiaromático 17
Nomenclatura Aromáticos monossubstituídos bromobenzeno clorobenzeno nitrobenzeno etilbenzeno tolueno fenol anilina ácido benzenossulfônico metilbenzeno 18
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
Nomenclatura (2) grupo fenila grupo benzila clorometilbenzeno éter fenílico éter benzílico cloreto de benzila 20
Reatividade 21
Reatividade: adição vs. substituição 22
Substituição no benzeno 1. Halogenação 2. Nitração 3. Sulfonação 4. Alquilação de Friedel-Crafts 5. Acilação de Friedel-Crafts Mecanismo geral 23
Halogenação 24
Bromação - mecanismo 25
Cloração - mecanismo 26
Nitração Mecanismo: 27
Sulfonação Mecanismo: 28
Sulfonação Mecanismo: 29
Dessulfonação 100 o C 30
Acilação de Friedel-Crafts 31
Acilação de Friedel-Crafts - mecanismo Finalizando a reação: 32
Alquilação de Friedel-Crafts Mecanismo: 33
Alquilação de Friedel-Crafts Possibilidade de rearranjo: 34
Para evitar rearranjo - acilação Primeira etapa: acilação Segunda etapa: redução 35
Outras estratégias de redução 36
Alquilação de Friedel-Crafts 37
Outras alquilações Reação de Gilman: Reação de Stille: Reação de Suzuki: 38
Reações na alquila 39
Reações na alquila (2) 40
Reações na alquila (3) 41
Reações em outros substituíntes 42
Redução do benzeno 43
Desativadores do benzeno para reação eletrofílica 44
Desativadores do benzeno para reação eletrofílica 45
Substituição nucleofílica aromática S N Ar 46
Substituição nucleofílica aromática Substituintes retiradores de elétrons aumentam a reatividade 47
Benzino benzino benzino 48
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
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
Acidez do fenol e do ácido benzoico 51
Reatividade em aromático com substituintes Tamanho do substituinte: 52
Reatividade em aromático com substituintes Tamanho do substituinte: 53
Desativação no anel Desativador forte: 54
Limitação da acilação de Friedel-Crafts Anilina se torna desativadora: RC(O)Cl X 55
Rotas sintéticas Produção de 2-feniletanol excesso 56
Planejamento da síntese Verifique a melhor ordem de reação: meta para orto 57
Planejamento da síntese (2) X 58
Planejamento da síntese (3) 59
Direcionamento da substituição direcionamento direcionamento direcionamento 60
Direcionamento da substituição (2) direcionamento do OH direcionamento do CH 3 Produto principal O ativador mais forte irá direcionar a reação 61
Direcionamento da substituição (3) direcionamento do CH 3 direcionamento do Cl Uma mistura de produtos é observada para substituintes com efeitos similares 62
Outros tipos de reações Sal de diazônio 63
Outros tipos de reações composto azo 64
Reações em heteroaromáticos Substituição nucleofílica na piridina Mecanismo geral: Exemplos: 65
Reações em heteroaromáticos (2) Piridinona: Mecanismo : 66
Reações em heteroaromáticos (3) Indol Rendimento: 98% Piridazina 67