Prova de Química Orgânica

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA CAMPUS SOUSA Professor Ihudson Araujo Semestre 20251 Discente Data Nota da prova 3ª Avaliação Química Orgânica II Prova 03 1 Será consideradas somente respostas manuscritas e elaboradas com caneta 2 A resolução destas questões deve estar organizada em conformidade com a numeração sequencial das questões 3 Todos os exames devem ser apresentados de forma completa e detalhada em estrita observância ao que for solicitado em cada enunciado Questão 1 50 pontos Determine os produtos de substituição eletrofílica aromática apresentando o mecanismo detalhado e os intermediários de ressonância envolvidos Descreva o passo a passo da reação a Br Br FeBr3 Br Br FeBr3 Br Br FeBr3 Br Br FeBr3 b OH OH HNO3 H2SO4 GRE OH NaOH GRE X Questão 2 50 pontos A reação geral de substituição nucleofílica aromática está representada abaixo a Comparando os diferentes substratos fornecidos a seguir identifique qual deles deve reagir mais rapidamente nesta reação justificando detalhadamente sua resposta com base em efeitos eletrônicos e estruturais O catalisador recebe o ataque do par de elétrons do bromo facilitando sua saída como grupo abandonador formando um carbocátion que pode receber mais facilmente o ataque do par de elétrons aromático Br Br Br Br Fe Fe Br Fe Br Fe Br Fe Br Br Br Br Br Br Br Br Br Fe Br Fe Br Fe Br Fe Br o carbocátion recebe o ataque do par de elétrons do benzeno quebrando uma ligação dupla gerando o carbocátion dentro do sistema aromático que sofrerá ressonância De rosa as estruturas de ressonância o catalisador age então como base abstraindo o próton e reestabelecendo a ressonância Em seguida com a presença ainda do catalisador há a saída do outro brometo e seguinte ataque do par de elétrons aromático Novamente possui estruturas de ressonância e em seguida o hidrogênio é retirado e a aromaticidade é reestabelecida 1B Em meio fortemente ácido o ácido nítrico é protonado eliminando água e formando um íon muito mais eletrofílico sofrendo então o ataque do par de elétrons aromático do fenol que é ativado Estruturas de ressonância Uma água do meio pode então agir como base e retirar o próton reestabelecendo a ressonância 2A Ordem decrescente de reatividade F NO2 Br NO2 Cl NO2 NO2 NO2 NO2 NO2 b e c a f d As reações via SnAr precisam de um substrato fortemente desativado com grupos retiradores de elétrons em posições que estabilizem o intermediário da reação sendo que elas a orto e para Sendo assim os compostos B e E são os mais reativos por possuírem dois ligantes nitro que desativam fortemente o anel aromático Entre eles o flúor presente em B possui uma ligação com o carbono mais polarizada sendo mais suscetível ao ataque do nucleófilo reagindo mais rapidamente em relação ao E Já entre os dísubstituídos a lógica segue no C o cloro está orto em relação ao nitro estabilizando o intermediário da reação sendo então o próximo na ordem de reatividade Já os compostos metahalogenados não reagem por esse mecanismo devido a carga não ser estabilizada diretamente pelo grupo nitro aumentando muito a energia de ativação da reação por conta da instabilidade do intermediário Estabilização quando em posição orto e para devido a carga negativa se localizar nessas posições 2B Cl OH NO2 Cl OH NO2 Cl OH NO2 Outras estruturas de ressonância