exercicios de compostos aromaticos

EXERCICIOS DE COMPOSTOS AROMATICOS
1) Construa um diagrama de entalpia de reação para uma reação genérica de
substituição eletrofílica aromática no benzeno. (a) Identifique no gráfico de energia
as etapas de formação dos estados de transição e do intermediário. (b) Faça
considerações sobre a energia envolvida em cada uma das etapas da reação de
substituição eletrofílica aromática.
2) Justifique em termos energéticos por que em sistemas aromáticos acontecem
reações de substituição eletrofílica e não adição eletrofílica, como acontecem nos
compostos insaturados, alcenos e alcinos. Se necessário use o benzeno como
referência. (b) Como se explica através dos seguintes calores de hidrogenação [Hh
(Kcal/mol)] que o benzeno não é um trieno comum (1,3,5-ciclo-hexatrieno). (c) Cite
pelo menos duas propriedades particulares do benzeno que caracterizam seu
caráter aromático.
Hh= -28,6
Hh= -49,8
Hh= -57,2
3) Explique por meio das estruturas deslocalizadas do intermediário da reação de
substituição aromática as seguintes observações:
OH
OH
OH
+
E
OH
E
+
+
E
E
Produtos principais
Traços
4) Preveja o(s) produto(s) principal(is) da mononitração das seguintes substâncias.
Qual(is) reage(m) mais rapidamente e qual(is) reage mais lentamente do o
benzeno?
(a) bromobenzeno
(b) benzonitrila
(c) ácido benzóico
(d) nitrobenzeno
(e) ácido benzenossulfônico
(f) metóxi-benzeno
5) Em cada grupo um dos grupos a seguir, ordene os compostos de acordo com a sua
reatividade em relação à substituição eletrofílica.
a) clorobenzeno, o-diclorobenzeno, benzeno
b) p-bromo-nitrobenzeno, nitrobenzeno, fenol
c) fluorbenzeno, benzaldeído, o-xileno
d) benzonitrila, p-metil-benzonitrila, p-metóxi-benzonitrila
6) Usando as equações de reação, mostre como podemos sintetizar os seguintes
compostos a partir do benzeno. Não precisa repetir as etapas efetuadas em partes
anteriores deste problema.
(a) ácido m-clorobenzenossulfônico
(b) p-nitrotolueno
(c) 3,5-dinitroclorobenzeno
(d) ácido p-toluenossulfônico
(e) ácido m-clorobenzóico
(f) 1-cloro-3-triclorometilbenzeno
7) Explique o seguinte: a nitração do terc-butil benzeno fornece somente 16% de
produto orto, enquanto o tolueno produz 50%.
8) Qual anel benzênico nos seguintes compostos sofreria reação de nitração
(HNO3/H2SO4)? Explique suas respostas.
H
CH3
O
Br
N
(a)
CH3
(c)
(b)
9) Considerando as seguintes descrições, escreva reações ilustrando a preparação das
seguintes substâncias familiares:
(a) TNT: um explosivo poderoso, produzido através da trinitração do tolueno com
ácido nítrico em presença de ácido sulfúrico.
(b) Pentaclorofenol: um preservante de madeira usado em postes telefônicos,
produzido por meio da pentacloração do fenol.
(c) Detergentes sintéticos: benzeno e 2-cloro dodecano em presença de AlCl3
reagem por uma alquilação de Friedel-Crafts. O produto é sulfonado com ácido
sulfúrico fumegante. O grupo sulfônico é neutralizado com hidróxido de sódio
(reação ácido-base) dando um detergente.
(d) Benzoato de sódio um preservante de alimentos, preparado pela oxidação do
tolueno seguido de neutralização com hidróxido de sódio.
10) As sínteses abaixo fracassaram. Explique o que está de errado em cada caso.
CH3
CH2CH3
CO2H
1) NBS, CCl4, luz
2) NaOEt, EtOH, calor
3) Br2, FeBr3
(b)
1) Cl2, FeCl3
2) KMnO4
(a)
CH=CH2
Cl
Br
Cl
(c)
CH3
(d)
+
3) SnCl2, H3O
4) NaOH, H2O
NH2
CH3
CH3
Cl
1) HNO3, H2SO4, calor
2) CH3Cl, AlCl3
1) CH3COCl, AlCl3
2) HNO3, H2SO4, calor
3) H2/Pd, etanol
NO2
CH2CH3