O caliceno, assim como o azuleno, tem um momento dipolar anormalmente grande para um hidrocarboneto. Explique usando estruturas de ressonância.
Caliceno
Passo 1
O enunciado fala do caliceno, um hidrocarboneto conjugado cross que apresenta um momento dipolar muito grande para um composto formado só por carbono e hidrogênio. O conteúdo aqui é ressonância eletrônica e aromaticidade, pois vamos mostrar que certas formas de ressonância carregadas do caliceno são especialmente estáveis e geram separação de carga significativa.
Passo 2
Vamos reconhecer a estrutura do caliceno como dois anéis de cinco átomos unidos por uma ligação dupla exocíclica. Esse sistema é cross-conjugado: a dupla exocíclica pode doar elétrons para um anel ou para o outro, mas não simultaneamente de modo linear, o que abre espaço para formas de ressonância polarizadas.
Passo 3
Escrevemos duas famílias de estruturas de ressonância. A forma neutra clássica simplesmente distribui as ligações duplas sem carga formal isolada. A forma carregada, em que o par de elétrons da ligação exocíclica se desloca para um dos anéis, gera duas unidades aromáticas:
ou a forma trocada, em que o anel que ganhou elétrons fica como
e o que perdeu fica como
.
Passo 4
Cada uma dessas espécies é aromática:
A aromaticidade confere boa estabilidade a essas formas carregadas, fazendo com que sua contribuição à estrutura real do caliceno seja relevante.
Passo 5
Como as formas polarizadas trazem carga negativa em um anel e positiva no outro, a média de todas as estruturas de ressonância apresenta uma separação de cargas permanente. É essa separação que se traduz num momento dipolar anormalmente grande para um hidrocarboneto.
Resposta
As estruturas de ressonância em que um anel se comporta como
e o outro como
são fortemente estabilizadas pela aromaticidade de ambos os íons. Essas formas carregadas contribuem significativamente para o híbrido real do caliceno, gerando grande separação de carga e, portanto, um elevado momento dipolar.