1
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
1
Prof. Gustavo Pozza Silveira [email protected]
Aromaticidade
2
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
2
QUAL A ORIGEM DO TERMO AROMÁTICO ?
Aromático
Hofmann foi o primeiro cientista a utilizar o palavra “aromático” como
referência a compostos químicos contendo núcleo fenila em uma
publicação científica de 1855. Porém, Hofmann também atribuiu o
adjetivo aromático a certas substâncias as quais contém odor sendo
que muitas dessas são terpenos e não tão somente compostos
contendo o anel fenila.
História
No entanto, terpenos e benzenóides possuem a característica comum
de possuir alto índide de insaturações.
Assim, estaria Hofmann apto a reconhecer a diferença
entre terpenos e benzenóides?
3
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
3
Terpenos Terpenos são compostos os quais tem aroma bastante pronunciado e
caracterísco. Porém, não são compostos aromáticos!
4
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
4
MUITOS COMPOSTOS DE AROMA AGRADÁVEL
APRESENTAM ANÉIS AROMÁTICOS
CHO
OMe
anisaldeído
(aníz)
CH CH CHO
cinamaldeído (canela)
OH
CH2
OMe
CH CH2
eugenol
(cravo)
vanilina (baunilha)
5
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
5
Reatividade
Adição eletrofílica de bromo a
alcenos leva ao produto di-
bromado.
Porém, o mesmo procedimento
não leva a adição em benzeno.
Desta forma, faz-se necessário
a utilização de um catalisador e
o produto formado é o de
substituição.
Alcenos
Benzeno
Portanto, benzeno comporta-se diferentemente de alcenos
6
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
6
Calor de Hidrogenação E
nerg
ia d
e
resso
nân
cia
----(energia
necessária
para
hidrogenar o
cicloexatrieno)
7
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
7
A serpente de Kekulé
8
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
8
Benzeno
O benzeno é formado por ligações s e p e os carbonos estão
hibridizados na forma sp2.
Estrtura de Kekulé – setas curvas representação dos 6 é p
Desenhando a molécula do benzeno
(Kekulé 1965)
9
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
9
Critério de Aromaticidade
1. Um composto cíclico deve ter elétrons p conjugados
acima e abaixo do plano da molécula.
2. O número de pares de elétrons p deve ser ímpar.
Exemplo, benzeno:
10
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
10
Regra de Hückel
3 - Sistemas mono-cíclicos, planares e completamente
conjugados são aromáticos quando possuem 4n + 2
elétrons π, sendo n um número natural.
4 - Os sistemas análogos com 4n elétrons π são
denominados anti-aromáticos.
5 - Os sistemas aromáticos possuem camada fechada de
elétrons, todos em orbitais ligantes.
11
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
11
Anulenos são hidrocarbonetos monocíclicos com ligações simples e
duplas alternadas.
Anulenos
Além de seguir a
regra de Hunckel, o
anuleno precisa ser
planar.
144o
Quais os anulenos aromáticos e quais os anti-aromáticos?
12
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
12
Aromaticidade Como contar os elétrons p?
Utilizando o naftaleno como
exemplo:
Naftaleno pode ser facilmente
reduzido a tetralina o qual ainda
possui um anel benzênico.
Apesar de aromático, as
ligações no naftaleno não são
iguais.
Formas de escrever o naftaleno
13
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
13
COT: dicátion Aromático Apesar do cicloctatetreno (COT) não ser aromático, seu respectivo
dicátion é:
Portanto, o dicátion COT é planar
14
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
14
sp3 sp3
cicloeptatriene ciclopentadieno
nuvem p interrompida:
não aromático 2 pares de elétrons p:
não aromático
Nuvem Interrompida
15
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
15
Nem o ciclopropeno nem o ânion ciclopropenílico são
aromáticos
O cátion ciclopropenílico
é aromático
Derivados do Ciclopropano
16
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
16
Exercício: Desenhar as estruturas (formas) canônicas do cátion
cicloeptatrienila
17
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
17
Qual(is) composto(s) abaixo
é(são) aromático(s) e Por que?
18
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
18
Exercício: Estes anulenos são aromáticos?
19
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
19
Heterocíclicos Aromáticos
Um composto
heterocíclico é
um composto
cíclico que contém
um ou mais átomos
diferentes de carbono.
20
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
20
Heterociclos aromáticos Piridina
O par de elétrons sp2 poderia ser
deslocalizado no anel?
21
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
21
Pirrol
A adição eletrofílica
pode ocorrer nas
posiçoes 2 e 3 do
pirrol.
Percebe-se que o pirrol é
aromático
22
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
22
Furano De modo semelhante ao pirrol, o furano também pode sofrer
substituições nas posições 2’ e 3’. Um dos seus pares de elétrons está
no orbital p.
Exercício: O que você esperaria em termos de reatividade: furano,
pirrol e tiofeno.
23
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
23
Outros Compostos
Heterocíclicos Aromáticos
24
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
24
Química Medicinal
25
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
25
Química Medicinal
26
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
26
Efeito da Aromaticidade sobre o pKa
ânion ciclopentadienila:
6 elétrons π: aromático
27
www.iq.ufrgs.br/biolab
Prof. Gustavo Pozza Silveira Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
27
Ânion ciclopentadienila ânion ciclopentadienila: 6 elétrons π: aromático
Exercício: predizer os valores relativos de pkas do ciclopentadieno e do
cicloeptatrieno
Top Related