Substituicao Nucleofilica Aromatica - Mecanismo SNAr e Reagente de Sanger

Substituição Nucleofílica Aromática QUI02015 Química Orgânica IIB 20241 Turma B Professor Adriano Lisboa Monteiro Embora as reações de substituição aromática ocorram geralmente por um mecanismo eletrofílico os haletos de arila que possuem substituintes retiradores de elétrons também podem passar por uma reação de substituição nucleofílica Aqui o nucleófilo OH substitui o Cl Diferente das reações SN1 e SN2 de haletos de alquila As reações SN1 não ocorrem com os haletos de arila porque a dissociação do haleto é energeticamente desfavorecida por causa da instabilidade do produto cátion arila em potencial A reação de dissociação não ocorre porque o cátion arila é instável consequentemente não ocorre reação SN1 As reações SN2 não ocorrem com os haletos de arila porque o carbono halossubstituído do anel aromático é estericamente protegido de um ataque por trás O deslocamento por trás é estericamente bloqueado consequentemente não ocorre reação SN2 MECANISMO 1 Ocorre a adição nucleofílica de hidróxido ao anel aromático deficiente em elétrons produzindo um intermediário carbânion estabilizado 2 O intermediário carbânion sofre eliminação do íon cloreto em uma segunda etapa para fornecer o produto de substituição Cl OH adição lenta HOCl Carbânion intermediário de Meisenheimer eliminação rápida OH Cl O HOH A substituição aromática nucleofílica ocorre somente se o anel aromático tiver um substituinte retirador de elétrons em uma posição orto ou para no grupo abandonador para estabilizar o ânion intermediário por meio de ressonância Um substituinte em meta não oferece tal estabilização por ressonância Assim o pcloronitrobenzeno e o ocloronitrobenzeno reagem com o íon hidróxido a 130 C para formar os produtos de substituição mas o mcloronitrobenzeno é inerte em relação ao íon OH Uma das utilizações da reação de substituição nucleofílica aromática é a reação de proteínas com o 24dinitrofluoroben zeno conhecido como o reagente de Sanger para fixar um rótulo ao grupo NH2 terminal ao aminoácido em uma extremidade da cadeia proteica Benzino Os halobenzenos sem substituintes retiradores de elétrons não reagem com nucleófilos sob a maioria das condições Em condições de temperatura e pressão elevadas entretanto até o clorobenzeno pode ser forçado a reagir Químicos da Dow Chemical Company descobriram em 1928 que o fenol poderia ser preparado em uma escala industrial sob condições drásticas de temperatura e pressão Clorobenzeno 1 NaOH H2O 340 C 170 atm 2 H3O Fenol NaCl Uma reação de substituição similar ocorre com outras bases fortes como o amido de potássio KNH2 em NH3 líquido como solvente Quando se usa o bromobenzeno marcado com 14C radioativo na posição C1 o produto de substituição tem quantidades iguais da marcação em C1 e C2 o que implica a presença de um intermediário de reação simétrico no qual C1 e C2 são equivalentes Bromobenzeno Anilina 50 50 Outra evidência do mecanismo é que quando o bromobenzeno é tratado com KNH2 na presença de um dieno conjugado ocorre uma reação de DielsAlder indicando que o intermediário simétrico é um benzino formado pela eliminação de HBr do bromobenzeno Um método conveniente para gerar o benzino é a diazotação do ácido antranílico ácido 2aminobenzoico seguida da eliminação de CO2 e N2 Vista lateral Benzino O benzino é muito reativo para ser isolado como composto puro mas na presença de NH3 ou H2O sofre uma reação de adição Clorobenzeno 1 NaOH H2O 340 C 170 atm 2 H3O Fenol NaCl Clorobenzeno HCl eliminação Benzino H2O adição Fenol Quando o derivado orto 1 é tratado com amideto de sódio o único produto orgânico obtido é a mtrifluorometilanilina