13- Explique, com mecanismos, como podemos obter a partir do benzeno, o composto denominado 1, 3, 5 tribromo benzeno.
Passo 1
Resumindo: queremos transformar o benzeno em 1,3,5-tribromobenzeno. O caminho clássico envolve quatro etapas principais de química orgânica de nível superior:
- trinitração via substituição eletrofílica aromática,
- redução dos grupos nitro a amina,
- diazotização das aminas,
- substituição dos diazônios por bromo (reação de Sandmeyer).
Passo 2
Primeiro fazemos a trinitração do benzeno para obter 1,3,5-trinitrobenzeno. Em meio de
concentrada, o ácido nítrico é protonado e gera o cátion nitronium:
Em seguida o anel aromático ataca , formando um complexo sigma, e depois ocorre desprotonação para regenerar o anel. Na primeira nitratação obtemos nitrobenzeno, que é meta-diretor, fazendo com que as duas nitratações seguintes ocorram nos carbonos 3 e 5, fornecendo 1,3,5-trinitrobenzeno com alto rendimento.
Em seguida o anel aromático ataca
Passo 3
Agora reduzimos os três grupos nitro a aminas, usando, por exemplo, estanho em ácido clorídrico quente
ou catalisador
. O mecanismo de redução dos –NO
passa por etapas de hidratação e remoção de oxigênios até formar
. O produto desta etapa é 1,3,5-triaminobenzeno.
Passo 4
Em seguida convertemos as aminas em grupos diazônio: tratamos a triamina com nitrito de sódio em meio ácido frio
:
Cada gera um cátion diazônio
. Esse é o reativo chave para a etapa seguinte.
Cada
Passo 5
Por fim fazemos a reação de Sandmeyer: aquecemos a tri-diazônio com brometo de cobre(I)
. O complexo diazônio–Cu gera radicais que se recombinam com bromo, substituindo cada
por
. O produto final é o 1,3,5-tribromobenzeno.
Resposta
Sequência de reagentes e condições:
(a) em excesso
,5-trinitrobenzeno
(b) ou
,5-triaminobenzeno
(c) ,
,5-trisdiazônios
(d) , aquecimento
,5-tribromobenzeno.
(a)
(b)
(c)
(d)