Explique a diferença de estabilidade entre os seguintes intermediários:
carbocátion benzila terciário e carbocátion terciário
carbocátion benzila terciário e carbocátion terciário
Passo 1
Resumo do enunciado: “A gente precisa explicar por que o carbocátion benzílico terciário é mais estável que o carbocátion terciário simples.”
Conteúdo da matéria: estabilidade de carbocátions (efeito indutivo, hiperconjugação e ressonância).
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: estabilidade de carbocátions (efeito indutivo, hiperconjugação e ressonância).
O que vamos precisar:
- Definir o que é um carbocátion.
- Entender hiperconjugação e efeito indutivo em carbocátions terciários.
- Entender ressonância no carbocátion benzílico.
Passo 2
Primeiro, o que é um carbocátion?
É um íon positivo em que o átomo de carbono tem carga +1 e só seis elétrons ao redor (falta um par). A fórmula geral de um carbocátion terciário simples é:
É um íon positivo em que o átomo de carbono tem carga +1 e só seis elétrons ao redor (falta um par). A fórmula geral de um carbocátion terciário simples é:
Nesse caso, o carbono carregado (+) está ligado a três grupos metila.
Passo 3
Hiperconjugação e efeito indutivo no terciário simples
- Hiperconjugação: cada grupo –CH₃ ao redor do C⁺ pode “doar” densidade eletrônica por meio dos seus elétrons σ (das ligações C–H). Quanto mais grupos, mais hiperconjugação, mais estável.
- Efeito indutivo: os grupos alquila empurram (doam) elétrons pelo esqueleto, aliviando um pouco a carga positiva.
Notemos três grupos metila colaborando, o que já dá uma estabilidade boa.
Passo 4
Ressonância no carbocátion benzílico terciário
No carbocátion benzílico, o C⁺ fica ligado diretamente ao anel aromático. A estrutura típica (com dois metila e um fenila) é:
No carbocátion benzílico, o C⁺ fica ligado diretamente ao anel aromático. A estrutura típica (com dois metila e um fenila) é:
“Ph” é o anel fenil. A carga positiva no carbono benzo-adjacente pode ser espalhada pelo anel aromático por ressonância:
Isso significa que a carga não fica concentrada só no carbono; ela “viaja” pra vários carbonos do anel.
Passo 5
Comparando as duas situações
-
: estabilidade só por hiperconjugação e indutivo dos três metila. -
: além da hiperconjugação e do efeito indutivo dos metila, ainda rola ressonância com o anel fenílico.
Logo, no benzílico terciário, a carga positiva é muito mais dispersa por ressonância + hiperconjugação, tornando-o bem mais estável que o simples terciário.
Resposta
O carbocátion benzílico terciário é mais estável porque, além da hiperconjugação e do efeito indutivo dos grupos metila, sua carga positiva é delocalizada no anel aromático por ressonância, o que não ocorre no carbocátion terciário simples.