Desenhe as estruturas de ressonância para os intermediários de reação de um eletrófilo nas posições orto, meta e para do nitrobenzeno. Quais intermediários são os mais estáveis?
Passo 1
O enunciado pede para mostrarmos as estruturas de ressonância (os íons σ, ou complexos arenônicos) que se formam quando um eletrófilo
ataca o nitrobenzeno nas posições orto (
), meta (
) e para (
), e então comparar qual desses intermediários é o mais estável.
Conteúdo: substituição eletrofílica aromática em anel desativado por grupo nitro. Vamos usar as regras de ressonância para íons σ e o efeito estabilizante ou desestabilizante do grupo (forte retirador de elétrons por indução e por ressonância).
Conteúdo: substituição eletrofílica aromática em anel desativado por grupo nitro. Vamos usar as regras de ressonância para íons σ e o efeito estabilizante ou desestabilizante do grupo
Passo 2
Orto (
). O eletrófilo liga-se em
, gerando três formas de ressonância, sempre mantendo
ligado em
:
Em cada forma a carga positiva aparece em
,
ou
, todas elas orto ou para ao nitro. Como
retira elétrons por ressonância, essas três ressonâncias são fortemente desestabilizadas.]
Passo 3
Meta (
). O eletrófilo liga-se em
, e o catião σ se delocaliza em três posições:
Dessas três, apenas a forma (c) coloca a carga positiva diretamente em
(o carbono do nitro), que é muito desestabilizante. Nas outras duas, a carga está em
ou
, meta ao grupo nitro, sem interação ressonante direta com
. Logo, esse íon σ é menos desestabilizado que os anteriores.]
Passo 4
Para (
). O ataque em
gera três ressonâncias com
sempre em
:
Aqui a carga aparece em
,
ou
, todas orto ou para ao nitro, ou seja, todas são desestabilizadas pelo efeito retirador de elétrons do grupo
.]
Passo 5
Comparando os três casos:
- Orto e para têm todas as formas ressonantes desestabilizadas pelo
. - Meta tem duas formas não acopladas por ressonância ao nitro e apenas uma fortemente desestabilizada.
Logo, o complexo σ meta é o mais estável, e orto e para são muito menos estáveis e têm energia semelhante entre si.
Resposta
O intermediário meta é o mais estável.