a) Preveja os produtos da reação do benzeno com o 1-bromopentano e AlCl3 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 AlCl3 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.
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
  1. Formação do eletrofílo:
    O AlCl3 complexa com o Br do 1-bromopentano, gerando um carbocátion:
    Br(CH2)4CH3 + AlCl3 longrightarrow (CH3(CH2)4)^+ + AlCl4^-
    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 o 3^circ não 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.
  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:
  1. Preparar pentanoyl chloride ( ceCH3CH2CH2CH2COCl) a partir do ácido pentanoico e ceSOCl2.
  2. Fazer acilação de Friedel–Crafts: benzeno + ceCH3CH2CH2CH2COCl xrightarrowceAlCl3 ceC6H5CO(CH2)3CH3(fenilpentanona)
    Aqui não tem rearranjo porque o eletrofílo é um acil catione ( ceRCO+) que não rearranja.
    3) Reduzir a cetona até metileno (remover o ce=O) usando Clemmensen ou Wolff–Kishner:
    ceC6H5CO(CH2)3CH3 xrightarrow[Δ]ceZn(Hg),HCl ceC6H5CH2CH2CH2CH2CH3Isso gera o 1-fenilpentano sem rearranjos.

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:
  1. Pentanoyl chloride + benzeno / ceAlCl3 → fenil‐pentanona.
  2. Redução Clemmensen (ou Wolff–Kishner) → 1-fenilpentano.

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