Mostre um caminho sintético eficiente para a preparação de cada um dos compostos abaixo, utilizando-se sais de diazônio e grupos de proteção removíveis quando for necessário. Use como material de partida o benzeno e reagentes inorgânicos e haletos de alquil e acila necessários, evitando a necessidade de separação de isômeros orto e para.
c) 3-bromo-4-fluorotolueno;
c) 3-bromo-4-fluorotolueno;
Passo 1
Precisamos converter o benzeno em 3-bromo-4-fluorotolueno. A estratégia é usar inicialmente nitração para instalar um grupo –NO₂ (meta-diretor forte), em seguida bromar regioseletivamente em meta, depois transformar –NO₂ em –N₂⁺ e aplicar a reação de Sandmeyer (Balz–Schiemann) para introduzir o flúor, e por fim fazer uma alquilação de Friedel–Crafts para colocar o metil na posição desejada (controlada pelos halogênios já presentes).
Passo 2
Nitração de benzeno para obter nitrobenzeno. O grupo nitro é meta-diretor e bloqueia orto/para.
Passo 3
Bromação de nitrobenzeno em presença de FeBr₃: o –NO₂ dirige exclusivamente para meta, formando 3-bromonitrobenzeno sem necessidade de separar isômeros.
Passo 4
Redução do nitro a amino e diazotização seguida de fluorinação (Balz–Schiemann). Primeiro:
Depois diazotiza-se com NaNO₂/HCl a 0 °C e, em seguida, adiciona-se HBF₄, isola-se o tetrafluoroborato de diazônio e aquece-se para dar a substituição por F:
Passo 5
Alquilação de Friedel–Crafts de 3-bromofluorobenzeno com cloreto de metila/AlCl₃. Apesar do anel estar levemente desativado, F e Br dirigem orto/para; o carbono em comum (posição 4 em relação a F e orto a Br) é menos congestionado que a posição 2, garantindo seleção quase exclusiva para o metil nessa posição.