Aromaticidade - Aula Completa sobre Benzeno e Compostos Aromáticos

Aula 1 Aromaticidade 26032025 Profª Drª Fernanda das Neves Costa fncostaippnufrjbr Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Pesquisas em Produtos Naturais 2 Fernanda das Neves Costa Substâncias Aromáticas 3 Fernanda das Neves Costa Nomenclatura Metilbenzeno Hidroxibenzeno Aminobenzeno Metilfenilbenzeno oDimetilbenzeno Etenilbenzeno Ácido benzeno carboxílico Feniletanal 4 Fernanda das Neves Costa Nomenclatura Monosubstituídos substituintebenzeno 6C benzila 7C fenila Disubstituídos orto meta ou para Mais de dois substituintes 5 Fernanda das Neves Costa Nomenclatura Exercício 6 Fernanda das Neves Costa Estrutura e Estabilidade do Benzeno Cl2 CH2 Cl2 Cl2 1 Reatividade Benzeno x Alceno Produto de adição Produto de substituição Produto de adição ao grupo alceno Cl Cl Cl Cl Cl 7 Fernanda das Neves Costa Estrutura e Estabilidade do Benzeno 2 Calor de hidrogenação Hºhidrog energia liberada quando hidrogênio é adicionado a uma ligação dupla 8 Fernanda das Neves Costa Estrutura e Estabilidade do Benzeno 3 Comprimento de ligação 139 pm 9 Fernanda das Neves Costa Estrutura e Estabilidade do Benzeno 4 densidade eletrônica Hexágono regular plano CCC 120º Hibridização sp2 Orbital p perpendicular ao plano 10 Fernanda das Neves Costa Estrutura e Estabilidade do Benzeno 5 Ressonância Cada orbital p se superpõe igualmente com os orbitais p vizinhos Todos os 6 e π movemse em todo o anel Molécula híbrida com duas formas equivalentes 11 Fernanda das Neves Costa Aromaticidade Resumo sobre o benzeno e moléculas aromáticas em geral Molécula cíclica e conjugada Mais estável que um trieno cíclico É plano e tem a forma de um hexano regular Todos os ângulos de ligação são de 120 todos os C hibridizados sp2 e todas as ligações CC de 139 pm Reage via substituição que mantém sua conjugação cíclica e não a reações de adição que a destruiriam Híbrido de ressonância intermediário entre duas estruturas Regra de Huckel 4n 2 Uma molécula é aromática somente se possuir um sistema conjugado monocíclico e plano que contenha um total de 4n 2 elétrons Π onde n é um número inteiro 0 1 2 3 4 12 Fernanda das Neves Costa Aromaticidade Aromático ou antiaromático Apenas moléculas com 2 6 10 14 16 18 elétrons π podem ser aromáticas Elétrons π localizados Molécula não é plana não há alinhamento necessário para a superposição dos orbitais p vizinhos 13 Fernanda das Neves Costa Íons Aromáticos Aromático ou antiaromático Remoção de H da molécula neutra 1 O H pode ser removido com dois elétrons H 2 O H pode ser removido com um elétron H 3 O H pode ser removido sem elétrons H 14 Fernanda das Neves Costa Íons Aromáticos Aromático ou antiaromático 15 Fernanda das Neves Costa Íons Aromáticos 16 Fernanda das Neves Costa Exercício Desenhe as estruturas de ressonância do ânion ciclopentadienila e do cátion cicloheptatrienila 17 Fernanda das Neves Costa Heterociclos Aromáticos Heterociclos são moléculas cíclicas que contém átomos de dois ou mais elementos em seu anel geralmente um de carbono junto com nitrogênio oxigênio ou enxofre 18 Fernanda das Neves Costa Heterociclos Aromáticos 19 Fernanda das Neves Costa Heterociclos Aromáticos N faz parte da ligação dupla Contribui com um e π para o sexteto aromático N não faz parte da ligação dupla Contribui com dois e π para o sexteto aromático Um N não faz parte da ligação dupla Contribui com dois e π O outro faz parte da ligação dupla Contribui com um e π 20 Fernanda das Neves Costa Heterociclos Aromáticos Bases aminadas de ácidos nucléicos aminoácido 21 Fernanda das Neves Costa Policiclos Aromáticos A Regra de Huckel é aplicável apenas para substâncias monocíclicas porém o conceito geral sobre aromaticidade pode ser estendido para substâncias policíclicas 22 Fernanda das Neves Costa Policiclos Aromáticos Ex naftaleno Podem ser representados por diversas formas de ressonância Possuem calor de hidrogenação equivalente ao aromático Reagem formando produtos de substituição Possui sistema cíclico conjugado de elétrons π 23 Fernanda das Neves Costa Heteropoliciclos Aromáticos 24 Fernanda das Neves Costa Exercícios Desenhe a estrutura de ressonância 25 Fernanda das Neves Costa Exercícios Tiamina vitamina B1 Bextra medicamento para artrite Ribavirina antiviral contra hepatite C e pneumonia Indique se os anéis em destaque são aromáticos