Química Orgânica
Aula - 2
AROMATICIDADE
Prof. Davyson Moreira ([email protected])
1
AROMATICIDADE
Em geral, a reatividade dos dienos conjugados cíclicos é
semelhante àquela exibida pelos lineares.
AROMATICIDADE
Reatividade de hidrocarbonetos cíclicos: exemplo
O Que deve ser esperado da reação dessas substâncias com Br2?
As três irão reagir de maneira semelhante?
1
AROMATICIDADE
A determinação da energia liberada ao se hidrogenar o benzeno
também é uma evidência experimental da estabilidade dessa
substância.
AROMATICIDADE
Alguns dienos conjugados, como o benzeno, são menos reativos
(mais estáveis) do que deveria ser esperado.
AROMATICIDADE
Portanto, a percepção da aromaticidade reside em:
1- Dados experimentais (reatividade, entalpia de hidrogenação)
2- Estabilidade incomum associada aos sistemas cíclicos.
Exemplo: Benzeno
Cada estrutura
contribui igualmente
para o híbrido, de
modo
que as ligações C-C
não são simples ou
duplas,
O benzeno é representado como um
híbrido de duas estruturas
equivalentes.
mas sim, algo
intermediário.
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AROMATICIDADE
Considerando:
• Hibridação de orbitais
atômicos
• Teoria da ressonância
Descreve-se a estrutura
do benzeno:
• um hexágono regular,
com todos os ângulos
de ligação C-C-C e HC-C iguais a 120°
AROMATICIDADE: Requisitos
Substância cíclica
Substância planar
Sistema completamente conjugado
4n + 2 π elétrons (Regra de Huckel)
AROMATICIDADE
A conjugação no ciclo é necessária, mas não suficiente.
não
aromático
Antiaromático
quando
quadrado
aromático
não
aromático
Antiaromático
quando planar
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AROMATICIDADE
1- O ciclobutadieno é altamente reativo e instável para
ser isolado;
2- Esta substância não é aromática, mas classificada
como antiaromática;
3Substâncias
antiaromáticas
são
desestabilizadas por conjugação cíclica.
aquelas
AROMATICIDADE Estrutura do Ciclo-octatetraeno
O Ciclooctatetraeno não é planar
apresenta ligações longas (146 pm)
e curtas (133 pm) alternadas
Não Aromático !!
AROMATICIDADE: Regra de Huckel
Além da substância ter que ser cíclica e planar, a quantidade de
elétrons π também é essencial para a aromaticidade
Regra de Huckel: 4n + 2 π e-
n = número
inteiro
n
4n+2
0
2
1
6
Benzeno!
2
10
3
14
4
18
aromatico: 4n + 2π e-
4
AROMATICIDADE: Exemplo
4 elétrons π
6 elétrons π
8 elétrons π
não
aromático
aromático
não
aromático
AROMATICIDADE: Íons Aromáticos
H
H
H
H
+
H
H
H
6 elétrons π deslocalizados
ao longo de 7 carbonos
carga positiva dispersa
pelos 7 carbonos
carbocátion muito estável
também chamado de cátion
tropílio
AROMATICIDADE: Íons Aromáticos
H
H
••
H
H
H
H
–
H
–
6 elétrons p deslocalizados
ao longo de 5 carbonos
carga negativa dispersa
sobre 5 carbonos
H
ânion estabilizado
H
H
5
AROMATICIDADE
H
H
H
H
– ••
H
••
H
–
H
H
H
H
H
H
–
H
••
H
H
H
– ••
H
H
H
H
•• –
H
H
H
H
H
AROMATICIDADE
H
H
H
H
H+ +
H
H
H
H
H
••
H
–
H
Ciclopentadieno é um
hidrocarboneto cuja acidez
é incomum.
Esse incremento na acidez
deve-se à estabilidade do
ânion ciclopentadieneto.
pKa = 16
Ka = 10-16
AROMATICIDADE
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
pKa = 16
Ka =
10-16
H
H
H
H
pKa = 36
Ka = 10-36
6
AROMATICIDADE
H
H
H
H
H
H
••
H
H
–
••
H
H
–
H
H
Ânion Aromático
6 elétrons π
Ânion Antiaromático
8 elétrons π
AROMATICIDADE: Diânion Ciclooctatetraeneto
H
H
H
– H
H
••–
H
H
H
••
H
H
Também
representado
H
como
H
H
2–
H
H
H
n=2
4n +2 = 10 elétrons π
AROMÁTICO ??
AROMATICIDADE: Heterocíclicos
••
N
N
Piridina
H
Pirrol
••
N
••
Quinolina
••
O
••
Furano
••
S
••
Tiofeno
N ••
Isoquinolina
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AROMATICIDADE
Perito- Eng. Química/ Química – PF-CESPE-UnB2004
O ácido lisérgico é uma substância aromática.
O núcleo indólico possui 8 elétrons no
sistema π.
Os elétrons não ligantes do nitrogênio do
núcleo indólico participam do sistema π.
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