Indique a melhor rota de síntese para a obtenção dos seguintes compostos aromáticos. É necessário indicar os reagentes utilizados, os catalisadores e a sequência correta das reações. (2 pontos)
isopropil-benzeno \rightarrow Ácido 3-acetil-5-cloro-benzóico

Passo 1

O enunciado pede uma síntese partindo de isopropil-benzeno (cumeno) até obter o ácido 3-acetil- 5-clorobenzóico. O conteúdo envolvido é química orgânica de reações eletrofílicas aromáticas e oxidações de cadeias laterais. Vamos precisar de:
– Oxidação de cadeia lateral de compostos aromáticos (KMn O_{4}).
– Proteção do ácido como éster para viabilizar Friedel–Crafts (esterificação).
– Friedel–Crafts acilação para introduzir o grupo acetila em posição meta ao éster.
– Cloração eletrofílica em posição meta ao éster.
– Hidrólise ácida do éster para regenerar o ácido.

Passo 2

Oxidamos a cadeia isopropílica do cumeno a carboxila. Em meio básico quente com permanganato: \text{isopropilbenzeno} \xrightarrow{\mathrm{KMnO}_4,\\ \mathrm{H}_2\mathrm{O},\\ \Delta} \mathrm{C_6H_5COOH}
Resulta em benzoato (ácido benzóico).

Passo 3

Para viabilizar a Friedel–Crafts, convertemos o ácido em éster metílico. Esterificação com metanol e ácido sulfúrico: \mathrm{C_6H_5COOH} \xrightarrow{\mathrm{MeOH},\\ \mathrm{H_2SO_4}} \mathrm{C_6H_5COOCH_3}
Forma-se o metil benzoato.

Passo 4

Friedel–Crafts acilação do metil benzoato com cloreto de acetila em presença de AlC l_{3}. O grupo éster é meta-diretor, então o acetil entra em 3-posição: \mathrm{C_6H_5COOCH_3} \xrightarrow{\mathrm{CH_3COCl},\\ \mathrm{AlCl_3}} \mathrm{3\mbox{-}acetil\mbox{-}metilbenzoato}

Passo 5

Cloração eletrofílica do éster acetilado. O éster e o acetila são meta-diretores, levando o Cl à 5-posição: \text{3-acetil-metilbenzoato} \xrightarrow{\mathrm{Cl_2},\\ \mathrm{FeCl_3}} \mathrm{3\mbox{-}acetil\mbox{-}5\mbox{-}cloro\mbox{-}metilbenzoato}

Passo 6

Hidrólise ácida do éster para regenerar o ácido benzóico substituído: \mathrm{3\mbox{-}acetil\mbox{-}5\mbox{-}cloro\mbox{-}metilbenzoato} \xrightarrow{\mathrm{H_3O^+},\\ \Delta} \mathrm{ácido\\\ 3\mbox{-}acetil\mbox{-}5\mbox{-}clorobenzóico}áó

Resposta

Sequência de reações e condições:
1) Oxidação com \mathrm{KMnO}_4, \Delta \to ácido benzóico.
2) Esterificação com \mathrm{MeOH}/ \mathrm{H_2SO_4} \to metil benzoato.
3) Friedel–Crafts acilação com \mathrm{CH_3COCl}/ \mathrm{AlCl_3} \to metil 3-acetilbenzoato.
4) Cloração com \mathrm{Cl_2}/ \mathrm{FeCl_3} \to metil 3-acetil- 5-clorobenzoato.
5) Hidrólise ácida \mathrm{H_3O^+}, \Delta \to ácido 3-acetil- 5-clorobenzóico.

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