Química Orgânica
Aula 2
– Aromaticidade
Prof. Davyson Moreira (davysonmoreira@hotmail.com)
1
Química Orgânica
AROMATICIDADEEm geral, a reatividade dos dienos conjugados cíclicos é semelhante àquela exibida pelos lineares.
Química Orgânica
AROMATICIDADEReatividade
Reatividadede de hidrocarbonetoshidrocarbonetoscícíclicosclicos: : exemploexemplo
ciclo-hexano ciclo-hexeno benzeno
O Que deve ser esperado da reação dessas substâncias com Br2? As três irão reagir de maneira semelhante?
AROMATICIDADE
A determinação da energia liberada ao se hidrogenar o benzeno também é uma evidência experimental da estabilidade dessa substância.
Química Orgânica
AROMATICIDADEAlguns dienos conjugados, como o benzeno, são menos reativos (mais estáveis) do que deveria ser esperado.
Química Orgânica
AROMATICIDADEPortanto, a percepção da aromaticidade reside em: 1- Dados experimentais (reatividade, entalpia de hidrogenação)
2- Estabilidade incomum associada aos sistemas cíclicos.
Exemplo: Benzeno
O benzeno é representado como um híbrido de duas estruturas equivalentes.
Cada estrutura contribui igualmente para o híbrido, de modo
que as ligações C-C não são simples ou
duplas, mas sim, algo intermediário.
AROMATICIDADE sp2-sp2 s s sp2-1s 1.09 Å 120° 120° 120° 1.39 Å C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H Considerando: • Hibridação de orbitais atômicos • Teoria da ressonância Descreve-se a estrutura do benzeno: • um hexágono regular, com todos os ângulos de ligação C-C-C e H-C-C iguais a 120°
Química Orgânica
AROMATICIDADE: RequisitosSubstância cíclica
Substância planar
Sistema completamente conjugado
4n + 2
ππππ
elétrons (Regra de Huckel)
Química Orgânica
AROMATICIDADE AA conjugaconjugaççãoãono no ciclocicloéénecessánecessáriaria, , masmasnãonãosuficiente.suficiente.
não não arom
aromááticotico aromaromááticotico
não não arom aromááticotico Antiarom
Antiaromááticotico quando quando quadrado quadrado
Antiarom Antiaromááticotico quando quandoplanarplanar
AROMATICIDADE
1- O ciclobutadieno é altamente reativo e instável para ser isolado;
2- Esta substância não é aromática, mas classificada como antiaromática;
3- Substâncias antiaromáticas são aquelas desestabilizadas por conjugação cíclica.
Química Orgânica
AROMATICIDADE EstruturaEstruturado do CicloCiclo--octatetraenooctatetraeno O
O CiclooctatetraenoCiclooctatetraenonãonãoééplanarplanar apresenta
apresentaligaligaççõesõeslongaslongas(146 pm)(146 pm) e
e curtascurtas(133 pm) (133 pm) alternadasalternadas
Não Aromático !!
Química Orgânica
AROMATICIDADE: Regra de Huckel
Além da substância ter que ser cíclica e planar, a quantidade de elétrons ππππtambém é essencial para a aromaticidade
Regra de Huckel: 4n + 2
ππππ
e-n = e-número
inteiro
n n 44nn+2+2 0 0 22 1 1 66 BenzenoBenzeno!! 2 2 1010 3 3 1414 4 4 18 18 aromatico aromatico: 4n + 2: 4n + 2ππee--AROMATICIDADE: Exemplo
não não arom
aromááticotico aromáticoaromático
não não arom aromááticotico 4
4 eleléétronstronsππππππππ 6 elétrons6 elétronsππππππππ 8 8 eleléétronstronsππππππππ
Química Orgânica
AROMATICIDADE: Íons Aromáticos
6
6 eleléétronstronsππππππππdeslocalizadosdeslocalizados ao
aolongolongode 7 de 7 carbonoscarbonos carga
cargapositivapositivadispersadispersa pelos
pelos7 7 carbonoscarbonos
carboc
carbocáátiontionmuitomuitoestestáávelvel
tamb
tambéémmchamadochamadode de ccáátiontion
trop
tropííliolio
H H HH H H H H H H HH H H + +
Química Orgânica
H H HH H H HH H H ••••–– 6 el6 eléétronstronsp p deslocalizadosdeslocalizados
ao
aolongolongode 5 carbonosde 5 carbonos carga
carganegativanegativadispersadispersa
sobre
sobre5 5 carbonoscarbonos
ânion
ânionestabilizadoestabilizado
AROMATICIDADE: Íons Aromáticos
H H HH H H HH H H – –
AROMATICIDADE •• •• – – H H HH H H HH H H H H HH H H HH H H •• •• – – H H HH H H HH H H – –•••• •••• H H HH H H HH H H – – H H HH H H HH H H •• •• – –
Química Orgânica
AROMATICIDADE H H HH H H HH H H HH H H HH H H HH H H •• •• – – H H++ ++ p pKKaa= 16= 16 K Kaa= 10= 10--1616 Ciclopentadieno Ciclopentadienoééum um hidrocarbonetohidrocarbonetocujacujaacidezacidez
é
éincomumincomum.. Esse
Esseincrementoincrementonanaacidezacidez
deve
deve--se se ààestabilidadeestabilidadedo do
ânion
ânionciclopentadienetociclopentadieneto..
Química Orgânica
AROMATICIDADE H H HH H H HH H H HH p pKKaa= 16= 16 K Kaa= 10= 10--1616 p pKKaa= 36= 36 K Kaa= 10= 10--3636 H H HH H H H H H H H H HH H H HHAROMATICIDADE H H HH H H HH H H •• •• – – Ânion
ÂnionAromAromááticotico 6
6 eleléétronstronsππππππππ
Ânion
ÂnionAntiaromAntiaromááticotico 8 8 eleléétronstronsππππππππ H H HH H H H H H H HH H H •• •• – –
Química Orgânica
AROMATICIDADE: Diânion Ciclooctatetraeneto
n
n= 2= 2 4
4nn+2 = 10+2 = 10 eleléétrons trons ππππππππ
AROM
AROMÁÁTICOTICO????????????????
H H HH HH HH H H H H H H H H H H HH HH HH H H H H H H H H 2 2–– •• •• •• •• – – – – Tamb Tambéémm representado representado como como
Química Orgânica
AROMATICIDADE: Heterocíclicos Piridina Piridina N N •• •• OO•••• •• •• S S •• •• •• •• N N H H •• •• Pirrol Pirrol FuranoFurano TiofenoTiofeno
N N •• •• N N•••• Quinolina
AROMATICIDADE
Perito- Eng. Química/ Química – PF-CESPE-UnB-2004
O ácido lisérgico é uma substância aromática. O núcleo indólico possui 8 elétrons no sistema ππππ. Os elétrons não ligantes do nitrogênio do núcleo indólico participam do sistema ππππ.
