Preveja o(s) produto(s) majoritário(s) da nitração das seguintes substâncias. Quais reagem mais rapidamente e quais reagem mais lentamente que o benzeno?
(f) Metoxibenzeno
(f) Metoxibenzeno
Passo 1
O enunciado pede a nitração do metoxibenzeno (anisole), portanto é uma substituição eletrofílica aromática. Vamos usar conceitos de ativação/desativação de anéis aromáticos e de orientação (ortho/para/meta) dados pelo grupo metoxi (
OCH
) para prever os produtos majoritários e comparar a velocidade de reação com a do benzeno.
Passo 2
O grupo metoxi apoia-se por efeito mesomérico do par livre de elétrons do oxigênio, liberando densidade eletrônica ao anel nos carbonos orto e para. Em notação de ressonância, o oxigênio doa par:
Isso torna o anel mais rico em elétrons em orto e para, ativando-o para ataque eletrofílico e direcionando o eletrófilo
preferencialmente a essas posições.
Passo 3
No ataque do cátion nitronio
ao anel ativado, formam-se dois carbocátions sigma com estabilidade por ressonância semelhantes: o orto e o para. Devido a fatores estéricos e à menor interferência do grupo metoxi, o produto para é o majoritário, mas o orto também aparece em quantidade significativa. Logo:
– produto majoritário: para-nitrometoxibenzeno
– produto secundário: orto-nitrometoxibenzeno
– produto secundário: orto-nitrometoxibenzeno
Passo 4
Como o metoxibenzeno é ativado pelo grupo metoxi, sua reação de nitração ocorre muito mais rápido que a do benzeno puro. Em geral observa-se aumento de velocidade de três a quatro ordens de magnitude relative ao benzeno.
Resposta
Os produtos majoritários são o para-nitrometoxibenzeno (predominante) e o orto-nitrometoxibenzeno. O metoxibenzeno reage muito mais rapidamente que o benzeno.