14-Ap-metil anilina é chamada de p-toluidina enquanto a \boldsymbol{m}-metil anilina é chamada de \boldsymbol{m}-toluidina. Explique, através de reação como pode obter a m-toluidina através da p-toluidina.

Passo 1

O enunciado pede para transformar a \text{p-toluidina} (4-metilanilina) em \text{m-toluidina} (3-metilanilina). O conteúdo envolve química de substituição aromática: primeiro vamos desaminar via diazotização/Sandmeyer para obter um haleto de tolueno, depois usar o mecanismo de benzyne (base forte em condições drásticas) para introduzir o grupo –N H_{2} numa posição meta em relação ao metil.

Passo 2

A partir da \text{p-toluidina} fazemos a diazotização do amino, gerando o sal de diazônio, e em seguida aplicamos Sandmeyer para trocar – N_{2}⁺ por Cl:
\begin{aligned} &\text{p-toluidina} + \text{NaNO}_2 + \text{HCl}\;(\,0\!–\!5{}^\circ\mathrm{C}) \;\longrightarrow\; \text{p-toluidina-diazônio}^+\\\ &\text{p-toluidina-diazônio}^+ + \text{CuCl} \;\longrightarrow\; \text{p-clorotolueno} + \text{N}_2 \uparrow \end{aligned}ôô

Passo 3

O \text{p-clorotolueno} é convertido em toluidina pela via de benzyne: trata-se com \text{NaNH}_2 em \mathrm{NH}_3 liquefeito a alta temperatura, gerando intermediar o benzyne. A adição nucleofílica do ânion amida no benzyne dá mistura de o-, m- e p-toluidinas, mas o rendimento em p já sai baixo e o meta é formado em quantidade significativa. Após hidrólise ácida \text{H}_3\text{O}^+ e separação, isola-se a \text{m-toluidina}:
\text{p-Cl–C}_6\text{H}_4–\text{CH}_3 \;\xrightarrow[\text{H}_3\text{O}^+]{\text{NaNH}_2,\;\mathrm{NH}_3,\;\Delta} \; \text{o-, m- e p-toluidinas} \;\xrightarrow{\text{separação\;fracionada}} \; \text{m-toluidina}çã

Passo 4

A etapa chave é o mecanismo de benzyne, que quebra o padrão orto/para do cloro e permite que o grupo –N H_{2} se instale também na posição meta em relação ao metil.

Resposta

Sequência reacional:
(a) diazotização da \text{p-toluidina} e Sandmeyer → \text{p-clorotolueno};
(b) tratamento de \text{p-clorotolueno} com \text{NaNH}_2/ \mathrm{NH}_3, seguido de hidrólise ácida e separação → \text{m-toluidina}.

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