Preveja quais produtos principais são formados em cada reação a seguir. Indique quando o produto principal for uma mistura dos isômeros orto e para.
O isopropilbenzeno reage com cloreto de acetila e
.
O isopropilbenzeno reage com cloreto de acetila e
Passo 1
O enunciado pede: prever quais são os produtos principais da reação do isopropilbenzeno com cloreto de acetila e
, e indicar quando o produto principal for uma mistura dos isômeros orto e para.
Informações dadas e relevantes:
Informações dadas e relevantes:
- Reagente eletrofílico gerado: cloreto de acetila, isto é
, em presença de . - Substrato: isopropilbenzeno (também chamado cumeno), isto é um anel benzênico com substituinte
. - Condição típica: Friedel–Crafts acilação (acilação eletrofílica aromática) com
como catalisador/complexador.
O que devemos responder: identificar os produtos formados no anel aromático (posições relativas ao grupo isopropil) e dizer se o produto principal é uma mistura orto/para ou um isômero predominante.
Passo 2
O que acontece primeiro (formação do eletrófilo): explicar a geração do íon acílio.
Quando misturamos com
, o
complexa o cloro e facilita a ionização, gerando o íon acílio. Escrevemos isso assim:
Quando misturamos
- Aqui
é o eletrófilo (íon acílio). - Dica didática: o ânion
fica como contraião, e o íon acílio é relativamente estável (resonância possível entre ), por isso ele praticamente não rearranja. Isso é importante: ao contrário de alguns carbocations, o acílio tende a não sofrer rearranjo, então o grupo que será introduzido fica onde o ataque eletrofílico ocorre no anel.
Passo 3
Direcionamento do substituinte presente (isopropil) — por que ele influencia onde o acílio entra.
- O grupo isopropil
é um grupo alquila. Alquila(s) são doadores de elétrons por efeitos de hiperconjugação e leve efeito indutivo doador. Isso torna o anel mais reativo e direciona substituição eletrofílica aromática para as posições orto e para em relação ao grupo alquila. - Conclusão prática: o ataque do íon acílio
ocorrerá preferencialmente nas posições orto e para relativas ao isopropil.
Passo 4
Competição entre orto e para: explicar efeitos estérico e eletrônico que determinam a distribuição dos produtos.
- Existem duas posições orto (adjacentes) e uma posição para (oposta). Eletronicamente, ambas (orto e para) são favorecidas aproximadamente.
- Entretanto, o grupo isopropil é volumoso; isso gera impedimento estérico nas posições orto. Por isso a posição para é menos atrapalhada e tende a ser favorecida como produto principal.
- Resultado esperado em termos práticos: formam-se os isômeros orto-acetilado e para-acetilado, sendo o produto para § o majoritário e o(s) orto (o) minoritário(s). Em muitos casos experimentais obtém-se uma mistura orto/para com predominância do para.
Passo 5
Identificação concreta dos produtos formando nomes e estruturas simplificadas.
- O grupo introduzido é o acetil
, logo os produtos são acetofenonas substituídas pelo grupo isopropil. Dois isômeros principais: orto e para. Em nome IUPAC, o grupo acetil ligado ao anel dá o núcleo “fenil etanona”. Assim os nomes são: - para:
— também chamado de . Este é o produto majoritário. - orto:
— também chamado de . Este é o produto minoritário.
- para:
- Observação importante para a prova: não ocorre (significativa) acilação no grupo isopropil (lado alifático) nem rearranjo do grupo isopropil por causa do mecanismo via íon acílio; além disso, uma vez acilado, o anel fica menos reativo (grupo
é desativante e meta-diretor), então normalmente obtém-se monoacilação.
Passo 6
Resumo estratégico para usar na prova (passo-a-passo mental):
- Identifique o tipo de reação: aqui é Friedel–Crafts acilação com
/ . - Gere o eletrófilo:
. Lembre: íon acílio não rearranja. - Veja o direcionamento do substituinte presente: isopropil → orto/para.
- Use critérios estéricos para decidir maioria entre orto e para: grupo volumoso favorece para.
- Nomeie os produtos: para- e orto-acetilados; para é majoritário.