Selecione o composto de cada um dos seguintes pares que reage mais rapidamente com metóxido de sódio em metanol a
:
Clorobenzeno ou
-cloronitrobenzeno
Clorobenzeno ou
Passo 1
O enunciado pede para comparar a velocidade de reação de dois aromáticos — clorobenzeno e o-cloronitrobenzeno — com metóxido de sódio em metanol a
. O conteúdo envolvido é a substituição nucleofílica aromática (mecanismo
), que depende da capacidade do anel de estabilizar o intermediário tipo Meisenheimer.
Passo 2
No mecanismo
há duas etapas principais:
) ataque nucleofílico ao carbono aromático com saída posterior do grupo
, formando um intermediário
(complexo de Meisenheimer);
) eliminação do cloreto para regenerar o anel aromático. A etapa limitante costuma ser a formação desse complexo, cuja estabilidade aumenta se houver grupos atratores de elétrons (ex.: nitro) orto ou para ao halogênio.
Passo 3
O clorobenzeno não tem substituintes atratores fortes, então o ataque do metóxido forma um intermediário
muito instável, tornando a reação muito lenta. Já o o-cloronitrobenzeno possui um grupo
em posição orto, que retira densidade eletrônica por efeito indutivo e por ressonância, estabilizando fortemente o complexo de Meisenheimer.
Passo 4
Como o intermediário de
em o-cloronitrobenzeno é muito mais estabilizado do que em clorobenzeno, a reação com metóxido de sódio em metanol a
ocorre muito mais rapidamente nesse composto.
Resposta
o-cloronitrobenzeno