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QFL 2342 Reatividade de Compostos Orgânicos I – Prof. J. WILHELM BAADER EXERCÍCIOS 07 - 2012 1. Coloque os compostos de cada um dos seguintes conjuntos em ordem decrescente de reatividade frente a substituição eletrofílica aromâtica. Justifique. 2. Especifique se você espera que os anéis benzênicos dos compostos a seguir serão ativados ou desativados frente a substituição eletrofílica aromática. 3. Escreva estruturas de ressonância apropriadas para explicar o efeito diretor dos seguintes grupos: 4. Escreva o principal produto (ou produtos) esperado(s) de cada uma das seguintes reações de substituição eletrofílica: 5. Você concorda com a afirmação a seguir? Explique sua resposta. "Substituintes fortemente retirantes de elétrons em anéis benzênicos são meta dirigentes porque eles desativam as posições meta em menor intensidade do que desativam as posições orto e para". CONH2CO2 - Na + COCH3OCCH3 O O - Na + d) OCH3 c) CF2CH3CH2CF3CH2CCl3CH2CH3 b) CH2ClCHCl2CH3CCl3 a) d) O c)b) OH CH3 NO2 NO2 F CO2H CO2H a) h)g)f) OH C(CH3)3 CH3 SO3H NO2 NH2 OH CO2H CH3 e) a) -NH2 b) -O - c) -CN d) -SO3H e) -CO2H f) -CO2CH3 g) -OCOCH3 h) -COCH3 i) -OCH3 j) -NHCOCH3 l) -CONH2 m) -CH CH2 n) -Cl o) -NO2 a) N(CH3)2 CH3COCl AlCl3 b) Cl Br2 Fe c) CH(CH3)2 SO3 H2SO3 d) OCH3 ClSO3H e) COCH2CH3 HNO3 H2SO4 f) NHCOCH3 I2 HNO3 g) CH3COCCH3 O O AlCl3 h) NO2 HNO3 /H2SO4 QFL 2342 Reatividade de Compostos Orgânicos I – Prof. J. WILHELM BAADER EXERCÍCIOS 07 - 2012 6. A substituição eletrofílica no anel benzênico do benzenotiol (tiofenol, C6H5SH) não é possível. Por quê? O que você acha que acontece quando o benzenotiol reage com um eletrófilo? 7. Escreva o principal produto (ou produtos) esperado(s) de cada uma das seguintes reações: 8. Partindo de benzeno, proponha uma síntese razoável para cada um dos seguintes arenos polissubstituídos: 9. a) Formule o mecanismo da nitração de tolueno com HNO3/H2SO4 e mostre o diagrama de energia potencial desta transformação. b) Formule o mecanismo da sulfonação de benzeno e mostre um diagrama de energia. c) Formule o mecanismo da alquilação e da acilação de Friedel Crafts, catalisadas por ácidos de Lewis, para um exemplo típico. d) Mostre o mecanismo da bromação de fenol em meio neutro e em meio básico. Qual das reações deve ocorrer mais rapidamente. Qual seria o meio mais adequado para obter produtos monobromados? 10. Sabe-se que benzenos alquilados são mais suscetíveis a ataques eletrofílicos que o próprio benzeno. Faça um diagrama de energia, mostrando como uma substituição eletrofílica no tolueno difere de uma no benzeno, em termos energéticos. H2O Br2 H2SO4 HNO3 a) NO2 CH3 b) OCH3 OCH3 c) Cl CH3 d) CO2H CH2CH3 e) NH2 NH2 f) SO3H COCH3 g) h) NHCOCH3 NO2 Cl2 FeCl3 HNO3 H2SO4 SO3 H2SO4 Br2 FeBr3 NO2 HNO3 H2SO1 Cl2 Fe i) NO2 Cl CH3Cl AlCl3 j) CH3 OCH3 NO2 SO3 H2SO4 d)c)b) NO2 NH2 CH2CH3 SO3H NO2 Cl CH2CH3 COCH3 a) QFL 2342 Reatividade de Compostos Orgânicos I – Prof. J. WILHELM BAADER EXERCÍCIOS 07 - 2012 11. O corante diazo 4-dietilamino-4’-nitro-azobenzeno mostra um espectro de absorção que depende fortemente do solvente utilizado, o que resulta na coloração amarela de soluções deste composto em ciclo-hexano e soluções vermelho escuro em etanol. Mostre a síntese deste composto a partir de benzeno, brometo de etila e reagentes inorgânicos necessários. N(C2H5)2 N N NO2 12. O corante “Pararot” e derivados é utilizado na indústria têxtil. Mostre a síntese deste composto a partir de –naftol, benzeno e reagentes inorgânicos necessários. OH N N NO2 13. Mostre os intermediários 1 a 5 da sequência de reação abaixo para a síntese da proparacaína. Indique o mecanismo envolvido em cada passo. 14. Mostre como cada composto abaixo pode ser sintetizado a partir do benzeno. 15. Ambas as transformações propostas abaixo fracassam. Explique porque. 16. Um dos anéis do benzoato de fenila sofre substituição eletrofílica aromática com muito maior facilidade que o outro. Qual é o anel? Explique a resposta. 17. Mostre um caminha sintético eficiente para a preparação de cada um dos compostos abaixo, utilizando-se sais de diazônio e grupos de proteção removíveis quando for necessário. Use como material de partida o benzeno e reagentes inorgâncios e haletos de alquil e acila necessários, evitando a necessidade de separação de isômeros orto e para. a) 1,3,5-tribromobenzeno; b) 1,3-dicianobenzeno; c) 3-bromo-4-fluorotolueno; d) 1,5-dibromotolueno. 18. A produção industrial mundial anual de cumeno (2-propilbenzeno), a partir de propeno e benzeno na presença de ácido fosfórico, é de várias bilhões de quilos, devido a sua importante como intermediário na produção de fenol. Escreva um mecanismo detalhado desta reação. Como se faria esta síntese em um laboratório de pesquisa e porque a indústria não utiliza este processo. Se informe nos livros didáticos sobre a transformação do cumeno para o fenol e a principal utilização industrial do fenol.