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 \mathrm{AlCl}_{3}.

Passo 1

O enunciado pede: prever quais são os produtos principais da reação do isopropilbenzeno com cloreto de acetila e \mathrm{AlCl_3}, e indicar quando o produto principal for uma mistura dos isômeros orto e para.
Informações dadas e relevantes:
  • Reagente eletrofílico gerado: cloreto de acetila, isto é \mathrm{CH_3COCl}, em presença de \mathrm{AlCl_3}.
  • Substrato: isopropilbenzeno (também chamado cumeno), isto é um anel benzênico com substituinte \mathrm{CH(CH_3)_2}.
  • Condição típica: Friedel–Crafts acilação (acilação eletrofílica aromática) com \mathrm{AlCl_3} 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 \mathrm{CH_3COCl} com \mathrm{AlCl_3}, o \mathrm{AlCl_3} complexa o cloro e facilita a ionização, gerando o íon acílio. Escrevemos isso assim:
\mathrm{CH_3COCl + AlCl_3 \longrightarrow CH_3CO^+ + AlCl_4^-}
  • Aqui \mathrm{CH_3CO^+} é o eletrófilo (íon acílio).
  • Dica didática: o ânion \mathrm{AlCl_4^-} fica como contraião, e o íon acílio é relativamente estável (resonância possível entre \mathrm{CH_3-C{\equiv}O^+}), por isso ele praticamente não rearranja. Isso é importante: ao contrário de alguns carbocations, o acílio tende a não sofrer rearranjo, então o grupo \mathrm{COCH_3} 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 \mathrm{CH(CH_3)_2} 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 \mathrm{CH_3CO^+} 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 \mathrm{COCH_3}, 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: \text{1-(4-isopropilphenyl)ethanone} — também chamado de \text{4-isopropilacetofenona}. Este é o produto majoritário.
    • orto: \text{1-(2-isopropilphenyl)ethanone} — também chamado de \text{2-isopropilacetofenona}. Este é o produto minoritário.
  • 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 \mathrm{COCH_3} é desativante e meta-diretor), então normalmente obtém-se monoacilação.

Passo 6

Resumo estratégico para usar na prova (passo-a-passo mental):
  1. Identifique o tipo de reação: aqui é Friedel–Crafts acilação com \mathrm{CH_3COCl}/ \mathrm{AlCl_3}.
  2. Gere o eletrófilo: \mathrm{CH_3CO^+}. Lembre: íon acílio não rearranja.
  3. Veja o direcionamento do substituinte presente: isopropil → orto/para.
  4. Use critérios estéricos para decidir maioria entre orto e para: grupo volumoso favorece para.
  5. Nomeie os produtos: para- e orto-acetilados; para é majoritário.

Resposta

\text{4-isopropilacetofenona (1-(4-isopropilphenyl)ethanone): produto majoritário}á
\text{2-isopropilacetofenona (1-(2-isopropilphenyl)ethanone): produto minoritário}á

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