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G:\2012\REPROGRAFIA\Quimica\Cleverson\TQD 6.doc
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TQD 6/2012 QUÍMICA 4
Reações com hidrocarbonetos aromáticos: substituição nos derivados do Benzeno
Neste caso, a substituição será orientada pelo grupo que se encontra no núcleo aromático.
a) Grupos ativadores do anel aromático
São aqueles que favorecem ainda mais o ataque do reagente eletrófilo. Orientam para as posições orto e para os grupos ativadores mais importantes em ordem decrescente de força dirigente são:
b) Grupos desativadores do anel aromático
São aqueles que dificultam ainda mais o ataque do reagente eletrófilo. Orienta para a posição meta.
Os grupos desativadores mais importantes em ordem decrescente de força dirigente são:
OBS: Os halogênios são desativadores do anel e orientadores orto e para.
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Exercícios série aula
2. O benzeno é um composto rico em elétrons, o que faz com que ele (e outros compostos aromáticos) reaja com eletrófilos. Portanto, na presença de determinados reagentes e em condições adequadas, os compostos aromáti-cos sofrem um tipo de reação denominada substituição eletrofílica aromática.
Escreva as estruturas e arranje os seguintes compostos em ordem crescente de reatividade perante uma reação de substituição eletrofílica aromática: benzeno, ácido benzóico, fenilamina e tolueno.
3. 2- A reação de substituição eletrofílica aromática é uma importante ferramenta para a síntese de diversas subs-tâncias, sendo muito utilizada em indústrias. As reações desse tipo, mais comuns e importantes, são: halogena-ção, nitração, alquilação de Friedel-Crafts, sulfonação e acilação de Friedel-Crafts.
a) Escreva a estrutura do produto principal da reação de acilação do benzeno pelo cloreto de etanoíla na pre-sença de tricloreto de alumínio.
b) A reatividade e a orientação da reação de substituição eletrofílica aromática estão diretamente associadas aos
grupos já presentes no anel aromático. Considerando as reações I e II mostradas abaixo, escreva as estruturas dos produtos principais formados em cada reação e explique a diferença de reatividade apresentada (rápi-da/lenta).
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4. Os sabões em pó são sais de sódio de ácidos alquilbenzenossulfônicos preparados a partir de benzeno por rea-ções de alquilação de Friedel-Crafts e sulfonação.
Abaixo são apresentadas duas possíveis sequências sintéticas para a preparação de ácidos alquilbenzenossulfôni-cos.
a) Que sequência você escolheria para preparar o ácido da figura1? Justifique sua resposta.
b) Dê as estruturas dos compostos A e B.
SÉRIE CASA
1. A produção de compostos orgânicos de interesse comercial a baixo custo, por exemplo, os protetores solares, in-seticidas, corantes, pigmentos e antissépticos, têm sido cada vez mais possibilitados, graças à grande variedade de reações envolvendo espécies orgânicas.
Considere o esquema relacionado com as reações X, Y e Z:
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Analise as seguintes afirmativas, relacionadas com as reações X, Y e Z:
I) X é uma reação de substituição, caracterizada como alquilação de Friedel-Crafts.
II) Y é uma reação de adição, caracterizada como halogenação.
III) Z é uma reação de substituição, caracterizada como halogenação.
Com base nas informações acima, é CORRETO afirmar:
a) II e III são verdadeiras.
b) I e II são verdadeiras.
c) somente III é verdadeira.
d) I e III são verdadeiras.
2. Em 1887, os químicos Charles Friedel e James Crafts desenvolveram a metodologia de acilação em anéis benzê-nicos, que é um dos métodos para o preparo de monoalquilbenzenos.
Uma das metodologias para o preparo de mono-halobenzenos consiste na reação, em quantidades equimolares, entre derivados benzênicos e halogênios. Complete o quadro a seguir com a fórmula estrutural do produto princi-
pal.
3. A anilina (benzenamina), um composto químico utilizado na produção de corantes e medicamentos, é sintetiza-da em duas etapas. Na primeira, reage-se benzeno com ácido nítrico, empregando como catalisador o ácido sul-fúrico. A segunda etapa consiste na redução do composto orgânico obtido na primeira etapa.
Em relação à anilina, apresente:
a) sua fórmula estrutural;
b) a equação química que representa a primeira etapa de seu processo de síntese.
4. Complete com (V) as afirmativas verdadeiras e com (F )as falsas , nos casos abaixo:
a) ( ) A reacao do Benzeno com o 2-cloropropano produz o isopropilbenzeno.
b) ( ) A nitracao do clorobenzeno produz principalmente orto-cloronitrobenzeno e para-cloronitrobenzeno.
c) ( ) A reacao mais comum para o Benzeno e a adicao eletrofila.
d) ( ) A reacao do Tolueno com Cl2, em meio de Fecl3, produz principalmente o meta-clorotolueno.
e) ( ) A reacao do Nitrobenzeno com cloreto de metila, em presenca de Alcl3, produz principalmente o meta-nitrotolueno.
f) ( ) A reacao mais comum do Benzeno e a substituicao, já que essa nao acarreta a perda da ressonancia e consequentemente da estabilidade.
g) ( ) A halogenacao do clorobenzeno, forma preferencialmente produto meta.
Fazer também os exercícios 64, 66 (pág. 160) e 70, 71, 72, 73 (pág. 161) da
Apostila de Questões Discursivas
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GABARITOS
1- C
I) Incorreta. Trata-se de uma acilação de Friedel-Crafts, e não de uma alquilação, pois um dos reagentes é um clo-reto de ácido.
II) Incorreta. Trata-se de uma reação de substituição, e não de adição.
III) Correta. Halogenação é uma reação de substituição.
2-
principal:
3-
4- V V F F V V F
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RESOLUÇÃO – SÉRIE AULA
2.
NH2
< < <
COOH CH3
3.
I)
CH2 – CH3
+NO2
CH2 – CH3
NO2
+ H2O
II)
CHO
NO2
+ H2O
Na reação I, o radical etil, é ativador do anel, tornando a reação mais rápida.
Na reação II, o radical formil é desativador do anel, tornando a reação mais lenta.
4.
a) Escolheria a sequência I, pois o radical alquil é ativador do anel, orientando para as posições orto e para. Po-rém, sendo um radical grande (impedimento espacial) leva a formação de produto para da figura I.
b)
(CH2)3CH3CH3 – (CH2)3
SO3H
(A)
(CH2)3 – CH3H3C – (CH2)3
SO3H
(B)