a) Preveja os produtos da reação do benzeno com o 1-bromopentano e
e diga qual o produto principal. b) Proponha uma síntese na qual o 1 -fenilpentano seja o produto principal partindo do benzeno.
Passo 1
Beleza, o enunciado é o seguinte:
a) A gente mistura benzeno com 1-bromopentano e e tem que prever quais produtos saem e dizer qual é o principal.
b) Mostrar um caminho (uma síntese) pra chegar em 1-fenilpentano a partir de benzeno.
a) A gente mistura benzeno com 1-bromopentano e
b) Mostrar um caminho (uma síntese) pra chegar em 1-fenilpentano a partir de benzeno.
Conteúdo: Reações de EAS (substituição eletrofílica aromática), mais especificamente Friedel–Crafts. Vamos precisar entender como se forma o carbocátion do 1-bromopentano, como ele pode rearranjar e atacar o anel, e depois ver como evitar esses rearranjos na síntese do 1-fenilpentano usando Friedel–Crafts acilação + redução.
Passo 2
Parte (a): Friedel–Crafts com 1-bromopentano
-
Formação do eletrofílo:
Ocomplexa com o Br do 1-bromopentano, gerando um carbocátion:
2) Esse carbocátion primário é instável e faz rearranjo por transferência de hidreto (hydride shift) do carbono vizinho, formando um carbocátion secundário mais estável. Na cadeia de 5 carbonos, ele pode:
- Virar cátions em C-2 (2-pentil) ou em C-3 (3-pentil).Geralmente onão aparece aqui (não tem carbono terciário em pentano), mas o carbocátion em C-3 é ligeiramente mais estabilizado (tem dois grupos etila ao redor) do que o de C-2. -
Ataque no anel:
A partir desses cátions rearranjados, o benzeno ataca e forma três isômeros de fenilpentano:- 1-fenilpentano (nenhum rearranjo)
- 2-fenilpentano (cátion em C-2)
- 3-fenilpentano (cátion em C-3)
Como o cátion de C-3 é o mais estável, o 3-fenilpentano sai como produto principal.
Passo 3
Parte (b): síntese de 1-fenilpentano sem rearranjo
Se a gente tentasse Friedel–Crafts direto com 1-bromopentano, ia ter rearranjo e não daria 1-fenilpentano. O truque é usar Friedel–Crafts acilação (sem rearranjo) e depois reduzir o grupo carbonila:
Se a gente tentasse Friedel–Crafts direto com 1-bromopentano, ia ter rearranjo e não daria 1-fenilpentano. O truque é usar Friedel–Crafts acilação (sem rearranjo) e depois reduzir o grupo carbonila:
- Preparar pentanoyl chloride (
) a partir do ácido pentanoico e . - Fazer acilação de Friedel–Crafts:
Aqui não tem rearranjo porque o eletrofílo é um acil catione ( ) que não rearranja.ceRCO+
3) Reduzir a cetona até metileno (remover o ) usando Clemmensen ou Wolff–Kishner:ce=O
Isso gera o 1-fenilpentano sem rearranjos.ceC6H5CO(CH2)3CH3 xrightarrow[Δ]ceZn(Hg),HCl ceC6H5CH2CH2CH2CH2CH3
Resposta
a) Os produtos possíveis são 1-fenilpentano, 2-fenilpentano e 3-fenilpentano, e o principal é o 3-fenilpentano (por conta do carbocátion mais estável em C-3).
b) Síntese proposta:
b) Síntese proposta:
- Pentanoyl chloride + benzeno /
→ fenil‐pentanona.ceAlCl3 - Redução Clemmensen (ou Wolff–Kishner) → 1-fenilpentano.