(5^{a}) Questão: A ciclo-heptatrienona ( A ) é muito estável, enquanto a ciclopentadienona ( B ), ao contrário, é bastante instável e sofre rapidamente uma reação de DielsAlder com ela mesma. Explique a diferença de estabilidade desses dois compostos.
O

(A)
O

(B)

Passo 1

O enunciado compara duas quinonas cíclicas: a ciclo-heptatrienona (composto A, também chamado tropona) e a ciclopentadienona (composto B). Pergunta-se por que a tropona é muito estável, enquanto a ciclopentadienona é instável e dimeriza via Diels–Alder. O conteúdo principal aqui é aromaticidade e a aplicação da regra de Hückel (estabilidade para sistemas cíclicos conjugados que contêm (4n+2) elétrons π).

Passo 2

Lembrando a regra de Hückel: um sistema cíclico, planar e totalmente conjugado é aromático (muito estável) se tiver (4n+2) elétrons π, e é antiaromático (muito instável) se tiver 4n elétrons π. Essa diferença de contagem de elétrons π explica grandes diferenças de energia de ressonância.

Passo 3

No caso da tropona (A), temos três ligações duplas C=C mais a carbonila C=O conjugadas em anel de sete membros. Um dos principais híbridos de ressonância desloca os elétrons da carbonila para gerar o íon tropílio, conforme:
\begin{aligned} \text{tropona (A)}\;&\longleftrightarrow\; \begin{array}{c} \displaystyle\text{tropylium}^{+}\\[-2pt] \displaystyle\bigl[\,(C_7H_6)^+\,\bigr] \end{array} \;+\;\text{O}^{-}. \end{aligned}
No cátion tropílio há exatamente 6 elétrons π deslocalizados ( 4n+2 com n=1), conferindo aromatização ao anel central. Isso estabiliza fortemente A.]

Passo 4

Para a ciclopentadienona (B) temos duas duplas C=C conjugadas com a carbonila em anel de cinco membros. Se tentássemos ressonância semelhante, formaríamos um cátion ciclopentadienílico, que teria apenas 4 elétrons π no anel:
4n\quad\text{com}\;n=1\;\longrightarrow\;\text{sistema antiaromático}.á
Essa contagem de 4 elétrons π torna B muito instável e leva o composto a reagir rapidamente, por exemplo dimerizando-se via Diels–Alder para escapar da antiaromaticidade.

Passo 5

Portanto, a diferença de estabilidade encontra‐se na aromaticidade: A é estabilizada pelo sistema aromático de 6 elétrons π (regra de Hückel), enquanto B é desestabilizada por ser antiaromático (4 elétrons π), o que a faz reagir prontamente.

Resposta

A é aromática ( (4n+2)=6 elétrons π no anel tropílio), logo muito estável, e B é antiaromática ( 4n=4 elétrons π no anel ciclopentadienílico), sendo, portanto, extremamente instável e sujeita a dimerização via Diels–Alder.

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