Reações de Substituição
SUBSTITUIÇÃO NOS ALCANOS
Ø
Halogenação
Consiste na substituição de um ou mais atomos de
hidrogenio
de
um
alcano
por
halogenios.
Ocorre
principalmente com cloro e bromo em presença de luz solar,
ultravioleta ou forte aquecimento na faixa de 300ºC. Esta
reação forma haletos.
A halogenação feita com fluor, é explosiva e de dificil
controle, chegando ao ponto de destruir a matéria orgânica.
Ø
Nitração
Consiste na substituição de um ou mais atomos de
hidrogenio por grupos nitro, (-NO 2 ). Reação essa ocorrendo
em presença de acido nitrico, a quente. O produto final é um
nitro-alcano.
Ø
Sulfonação
Consiste na substituição de um ou mais atomos de
hidrogenio por grupos sulfonicos, (-SO 3 H). Reação essa
ocorrendo em presença de acido sulfurico, a quente. O
produto final é um acido sulfonico.
MONOSSUBSTITUIÇÃO NO BENZENO
Ø
Halogenação
Utilizando um catalisador adequado como Fe metalico,
Cloreto de Ferro, Cloreto de Aluminio, pode-se obter a
substituição de um atomo de hidrogenio do anel aromatico por
um atomo de cloro ou bromo. O produto será a formação de
haletos aromaticos.
Ø
Nitração
Processo em que se substitui um hidrogenio do anel
aromatico por um grupo nitro(-NO2) através de uma mistura de
acido nitrico ou acido sulfurico concentrados e a quente.
O acido nitrico age como agente nitrante e o acido
sulfurico age como desidratante. O produto é a formação de
nitrocompostos aromaticos.
Ø
Sulfonação
É a substituição de uma hidrogenio do anel aromatico
por um grupo sulfonico (-SO 3 H). Ocorre na presença de acido
sulfurico fumegante, ou seja, com gás SO 3 dissolvido e rapido
aquecimento. Formam-se os acidos sulfonicos aromáticos.
Ø
Alquilação – Reação de Friedel-Crafts
Consiste na substituição de um hidrogenio do anel
pelo halogenio de um haleto, usado o cloreto de aluminio
anidro (a seco) como catalisador. Formam-se hidrocarbonetos
aromaticos ramificados, ou seja homologos do benzeno.
Ø
Acilação
Consiste na substituição de um hidrogenio do anel por
um grupo acila.
O grupo é derivado dos acidos carboxilicos. A
hidroxila é retirada e colocado um halogenio, formando um
haleto ácido.
Na presença desse haleto ácido, mais normalmente um
cloreto de ácido, e catalisadores como o cloreto de
aluminio, formam-se as cetonas aromaticas.
SUBSTITUIÇÃO EM HOMOLOGOS DO BENZENO
Logo abaixo, compostos que fazem da serie homologa
do benzeno:
Esses compostos podem sofrer substituição no nucleo
aromatico ou no radical ligado a ele. O que ira determinar a
substituição serão as condições gerais de reação: meio
reacional, condições ambientes, catalisadores, etc...
1ª condição:
No escuro, a frio, em presença de ferro metalico como
catalisador, a substituição ocorre no anel.
2ª condição:
Na luz, a quente e sem catalisadores, a substituição
ocorre na ramificação (substituição por radicais livres,
como na cloração do metano).
SUBSTITUIÇÃO EM HALETOS ORGÂNICOS
Os reagentes que participam de substituição em
haletos, são nucleofilos por causa do efeito indutivo
negativo causado pelos halogenios dessas moleculas.
Essas
reações
mecanismos distintos:
·
·
podem
Sn1 – substituição
monomolecular
Sn2 – substituição
bimolecular.
ocorrer
segundo
dois
nucleófila
de
1ª
ordem
ou
nucleofila
de
2ª
ordem
ou
Ø
Substituição nucleofila monomolecular – Sn1
É quando a velocidade da reação depende única e
exclusivamente da concentração de um dos reagentes.
Ø
Substituição nucleofila bimolecular – Sn2
É quando a velocidade
concentração dos dois reagentes.
da
reação
depende
da