Proponha uma síntese para cada um dos seguintes compostos a partir do benzeno:
Butilbenzeno
Passo 1
O enunciado pede: a partir do benzeno, proponha uma síntese para o composto “butilbenzeno”.
Informações dadas (explicitamente): ponto de partida = benzeno. Objetivo = butilbenzeno (assumirei o isômero linear n‑butilbenzeno, ou seja, o anel fenil ligado a uma cadeia linear de quatro carbonos). Não há mais restrições.
Passo 2
Escolha do método (explicação curta e honesta): podemos tentar uma alquilação direta de Friedel–Crafts usando um haleto de butila (\mathrm{CH_3CH_2CH_2CH_2Cl}) e \mathrm{AlCl_3}, mas isso costuma dar problemas importantes na prova e na prática: carbocátions podem se rearranjar e ocorre policondensação (multialquilação). Uma estratégia mais confiável é usar primeiro uma acilação de Friedel–Crafts (que gera um íon acílio estável, sem rearranjo), seguida de redução do grupo carbonila para obter o alcano. Vou seguir essa rota porque é mais controlada e é a abordagem usual em provas e laboratório para obter alcilações lineares sem rearranjo.
Passo 3
Passo 1 da síntese — Friedel–Crafts acilação para introduzir o fragmento de quatro carbonos como grupo acila:
Explicação didática do que acontece (passo a passo conceitual):
O \mathrm{AlCl_3} atua como um ácido de Lewis: coordena ao oxigênio ou ao cloro do cloreto de acila e facilita a formação do íon acílio.
Forma-se o íon acílio (espécie \mathrm{RCO^+}), que é ressonante e relativamente estável; por isso NÃO sofre rearranjos (diferente de um carbocátion simples).
Esse íon acílio é o eletrófilo que realiza uma substituição eletrofílica aromática no benzeno, gerando a cetona aromática \mathrm{C_6H_5COCH_2CH_2CH_3}.
Por que esse passo é bom para a prova: a acilação evita rearranjos e limita policondensação porque o produto (a cetona aromática) é menos ativante que o benzeno, então não alquila novamente com facilidade.
Passo 4
Breve observação prática sobre controle de reação:
Use excesso de benzeno como solvente/reagente se quiser limitar policondensação (benzeno em excesso reduz a probabilidade de outro anel aromático ser acilado).
Trabalhe a temperaturas controladas e faça hidrólise do complexo com cuidado no trabalho (workup) para recuperar a cetona.
Passo 5
Passo 2 da síntese — redução da função carbonila (\mathrm{C=O}) até metileno (\mathrm{CH_2}) para converter a cetona aromática em butilbenzeno:
Clemmensen (\mathrm{Zn(Hg)/HCl}) é uma redução em meio ácido que substitui a carbonila por dois H (reduzindo \mathrm{C=O} a \mathrm{CH_2}). É rápida e eficiente quando o substrato tolera meio ácido. Mecanismo simplificado: a união do metal reduz a carbonila por etapas levando à eliminação do oxigênio como água.
Wolff–Kishner (\mathrm{NH_2NH_2} em meio fortemente básico e aquecimento) também remove a carbonila e gera o mesmo alcano. É recomendado quando o composto é sensível a ácidos (pois Wolff–Kishner é fortemente básico e anidro).
Ambas as rotações convertem a cetona aromática (butirofenona) em n‑butilbenzeno sem quebrar o anel aromático.
Passo 6
Mecanismo conceitual e dicas para a prova (como justificar na resposta):
Justifique a escolha: “usei acilação de Friedel–Crafts para evitar rearranjos típicos de alquilações diretas e então reduzi a cetona para o alcano.” Isso é uma resposta clássica e bem aceita em provas porque demonstra conhecimento de problemas práticos (rearranjo e policondensação) e do uso de estratégias que os contornam.
Se a prova pedir reagentes: cite \mathrm{CH_3CH_2CH_2COCl} e \mathrm{AlCl_3} para a acilação; cite \mathrm{Zn(Hg)/HCl} (Clemmensen) ou \mathrm{NH_2NH_2}/\mathrm{KOH} (Wolff–Kishner) para a redução.
Na prova, escreva curto e claro: mostre os reagentes em cada etapa, explique por que usa acilação (evita rearranjo) e qual redução escolhe (Clemmensen ou Wolff–Kishner) e pronto — é a resposta que os examinadores esperam. Você consegue — só lembrar esses dois passos e justificar rapidamente a escolha.