O 3-clorociclopropeno, quando tratado com AgBF4, produz um precipitado de AgCl e uma solução estável de um produto que apresenta uma única absorção de RMN de 1 H a 11,04 . Qual é a estrutura provável do produto e como ela se relaciona com a regra de Hückel?
Cl

Passo 1

O enunciado nos dá o 3-clorociclopropeno (SMILES: ClC 1 C=C 1) que, em presença de AgB F_{4}, forma AgCl(s) e gera um produto estável cujo espectro de RMN de próton mostra apenas um sinal em \delta 11,04. O conteúdo da matéria é química de carbocátions e aromaticidade segundo a regra de H"uckel, e vamos usar o fato de que A g^{+} abstrai C l^{-} para formar um carbocátion potencialmente aromático.

Passo 2

Quando adicionamos AgB F_{4}, o íon A g^{+} reage com o cloreto do anel para dar precipitado de AgCl, deixando um carbocátion ciclopropenido:
\text{Cl–C_{3}H_{3}} + \text{Ag}^+ \longrightarrow \text{C_{3}H_{3}}^+ + \text{AgCl}(s).
O carbocátion formado é o ciclopropenil, cuja carga positiva fica totalmente deslocalizada nos três carbonos do anel de três membros. Essa deslocalização torna todos os três hidrogênios equivalentes, explicando a única ressonância de ^{1}\!H RMN.

Passo 3

O deslocamento químico de \delta 11,04 é muito alto porque, em anéis aromáticos, há uma corrente de anel (ring current) que desprotege fortemente os prótons. No ciclopropenil aromático, esse efeito é intenso e desloca o sinal para valores em torno de 10 12 ppm.

Passo 4

Segundo a regra de H"uckel, um anel planar e conjugado é aromático se tiver 4n+2 elétrons \pi. No ciclopropenil:
– Cada ligação dupla dá 2 elétrons \pi.
– Há apenas 1 ligação dupla no anel, logo 2 elétrons \pi no total.
Como
4n + 2 = 2 \quad\Longrightarrow\quad n = 0,
o sistema satisfaz a regra de H"uckel e é aromático, o que explica a estabilidade incomum do carbocátion.

Resposta

O produto é o íon ciclopropenil, \mathrm{C_3H_3^+}, associado ao contra-íon \mathrm{BF_4^-}. Trata-se de um sistema aromático de 2 elétrons \pi ( 4n+2, com n=0), o que estabiliza o carbocátion e explica o único sinal de ^{1}\!H RMN em \delta 11,04.

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