Substituição eletrofílica aromática

Halogenation, nitration, sulfonation and azo coupling

• Nitronium encounter and proton transferExecute ring attack with coupled nitronium π-bond opening and rearomatization.
• Brominate anisole without a Lewis acidUse Br₂ to replace a ring hydrogen with bromine, then restore the aromatic ring.
• A sulfur electrophile and a proton relayComplete SO₃ sulfonation through a zwitterionic arenium ion and solvent-mediated proton transfers.
• Remove a reversible aromatic blocking groupReverse aromatic sulfonation by ipso protonation, C–S cleavage and explicit hydration of the sulfur fragment.
• Join two aromatic fragments through nitrogenUse a diazonium electrophile in aromatic substitution while preserving both nitrogens rather than expelling N₂.
• Nitrate benzene and regenerate the acidMake NO₂⁺ from nitric acid, add it to benzene, and regenerate sulfuric acid.
• Brominate an arene with a Lewis-acid catalystFollow Br₂ activation by FeBr₃, σ-complex formation and its contributors, and catalyst regeneration during aromatic bromination.
• 2,4,6-Tribromoaniline from aniline in bromine waterDraw the three successive brominations of aniline in water (para, then both ortho positions) that give 2,4,6-tribromoaniline.
• 1-Bromonaphthalene from naphthalene and Br₂Draw bromination of naphthalene at C1, using the arenium contributors to explain why C1 beats C2.
• Bromination of pyridine to 3-bromopyridineDraw C3 attack of pyridine on bromine, the carbon-only delocalisation of the cation and deprotonation to 3-bromopyridine.
• 2-bromotoluene from toluene with Br₂ and FeBr₃Draw bromination of toluene at the ortho position, showing the arenium contributor with the charge on the methyl-bearing carbon.
• 4-bromotoluene from toluene with Br₂ and FeBr₃Draw bromination of toluene at the para position, showing the arenium contributor with the charge on the methyl-bearing carbon.
• Chlorobenzene from benzene with Cl₂ and FeCl₃Draw chlorination of benzene: ring attack on Cl₂, the arenium-ion contributors, and loss of the ring proton to give chlorobenzene.
• Benzenesulfonyl chloride from benzene and chlorosulfonic acidDraw formation of the ClSO₂⁺ electrophile from two chlorosulfonic acid molecules and its substitution onto benzene to give benzenesulfonyl chloride.
• Iodobenzene from benzene with I₂ and HNO₃Draw iodination of benzene by the I⁺ electrophile made from I₂ and HNO₃: ring attack, arenium contributors, and deprotonation by water to give iodobenzene.
• 4-Nitroacetanilide from acetanilideDraw nitronium formation and para nitration of acetanilide, showing why the acetamido group is a moderate ortho/para director.
• 4-Nitroanisole from anisole with HNO₃ and H₂SO₄Draw nitronium formation and para nitration of anisole, noting how the methoxy oxygen stabilizes the arenium ion.
• 3-Nitrobenzoic acid from benzoic acidDraw nitration of benzoic acid at the meta position and explain why the carboxyl group directs meta.
• 1-Bromo-4-nitrobenzene from bromobenzeneDraw para nitration of bromobenzene and explain why a deactivating halogen still directs ortho/para.
• 1,3,5-Trimethyl-2-nitrobenzene from mesityleneDraw nitration of mesitylene and show that every arenium contributor puts the charge on a methyl-bearing carbon.
• 1,3-Dinitrobenzene from nitrobenzeneDraw nitration of nitrobenzene at the meta position and show that its arenium ion never puts positive charge on the nitro-bearing carbon.
• Nitration of pyrrole to 2-nitropyrroleDraw C2 attack of pyrrole on acetyl nitrate, nitrogen stabilisation of the cation and deprotonation by acetate to 2-nitropyrrole.
• 2-Nitrotoluene from toluene with HNO₃ and H₂SO₄Draw nitronium formation and nitration of toluene at an ortho position, where the first-formed cation sits on the methyl-bearing carbon.
• 4-Nitrotoluene from toluene with HNO₃ and H₂SO₄Draw nitronium formation and nitration of toluene at the para position, including the contributor with charge on the methyl-bearing carbon.
• 1-Nitro-3-(trifluoromethyl)benzene by nitrationDraw meta nitration of (trifluoromethyl)benzene and explain the purely inductive meta direction of CF₃.
• Benzenesulfonic acid from benzene in hot sulfuric acidDraw sulfonation of benzene by SO₃: ring attack, arenium contributors, deprotonation by hydrogen sulfate and protonation of the sulfonate to benzenesulfonic acid.

Friedel–Crafts and SNAr

• Add an acyl group to benzeneForm a bond to the acylium carbon without giving it more than eight electrons, then restore aromaticity.
• Feed an aromatic ring with an alkeneGenerate the carbon electrophile by alkene protonation and regenerate the acid during aromatic alkylation.
• Follow a rearranging alkylating partnerLink alcohol activation, water loss and hydride migration to a rearranged aromatic C–C bond.
• Close a tether onto an aromatic ringMap an intramolecular Friedel–Crafts alkylation into a five-membered fused ring while conserving the terminal alkene carbon.
• Friedel–Crafts acetylation of anisoleDraw the formation of the acylium ion from acetyl chloride and AlCl3, its attack by the para carbon of anisole with the methoxy-stabilised arenium ion, and the deprotonation that gives 4-methoxyacetophenone.
• Friedel–Crafts ethylation of benzene with ethene and HCl/AlCl3Draw how HCl and AlCl3 turn ethene into an ethyl electrophile, how benzene attacks it, and how tetrachloroaluminate restores the aromatic ring to give ethylbenzene.
• SNAr: hydroxide displaces chloride from 1-chloro-2,4-dinitrobenzeneDraw the addition of hydroxide to 1-chloro-2,4-dinitrobenzene to form the Meisenheimer complex, the loss of chloride, and the acid–base steps that give 2,4-dinitrophenol after acidification.
• Acetophenone from benzene and acetic anhydrideDraw AlCl3 activation of acetic anhydride, release of the acetylium ion, its attack by benzene and deprotonation to acetophenone.
• Friedel–Crafts benzoylation of benzene to benzophenoneDraw formation of the benzoyl acylium ion with AlCl3, its attack by benzene and deprotonation of the arenium ion to benzophenone.
• Acetylation of furan to 2-acetylfuranDraw activation of acetic anhydride by BF3, C2 attack of furan on the acetylium ion, heteroatom stabilisation of the cation and rearomatisation to 2-acetylfuran.
• Intramolecular acylation of 3-phenylpropanoyl chloride to 1-indanoneDraw the acylium ion from 3-phenylpropanoyl chloride, its capture by the ortho ring carbon to close a five-membered ring, and rearomatisation to 1-indanone.
• Succinoylation of benzene to 4-oxo-4-phenylbutanoic acidDraw AlCl3-promoted ring opening of succinic anhydride to an acylium ion, its attack by benzene and rearomatisation to 4-oxo-4-phenylbutanoic acid.
• Acetylation of thiophene to 2-acetylthiopheneDraw activation of acetic anhydride by SnCl4, C2 attack of thiophene on the acetylium ion, heteroatom stabilisation of the cation and rearomatisation to 2-acetylthiophene.
• Friedel–Crafts acetylation of toluene to 4-methylacetophenoneDraw the acylium ion from acetyl chloride and AlCl3, para attack by toluene and deprotonation to 4-methylacetophenone.
• Isopropylbenzene (cumene) from benzene and 1-chloropropaneDraw AlCl₃ activation of 1-chloropropane with a 1,2-hydride shift to the isopropyl cation, ring attack and deprotonation to give isopropylbenzene (cumene).
• Friedel–Crafts alkylation of benzene to sec-butylbenzeneDraw the AlCl3 activation of 2-chlorobutane, attack of benzene on the 2-butyl cation, and deprotonation of the arenium ion to sec-butylbenzene.
• Friedel–Crafts benzylation of benzene to diphenylmethaneDraw ionisation of benzyl chloride with AlCl3, attack of benzene on the benzyl cation and loss of the ring proton to give diphenylmethane.
• Friedel–Crafts methylation of toluene to p-xyleneDraw activation of chloromethane by AlCl3, methyl transfer to the para carbon of toluene and deprotonation to p-xylene.
• tert-Butylbenzene from benzene and tert-butanolDraw protonation of tert-butanol, loss of water to the tert-butyl cation, attack by benzene and deprotonation to tert-butylbenzene.
• tert-Butylbenzene from benzene and tert-butyl chlorideDraw AlCl₃ activation of tert-butyl chloride, formation of the tert-butyl cation, ring attack, and deprotonation by AlCl₄⁻ to give tert-butylbenzene.
• Friedel–Crafts isopropylation of toluene to p-cymeneDraw formation of the isopropyl cation, para attack by toluene with the methyl-stabilised arenium ion, and deprotonation to p-cymene.

Substituição em heteroarenos

• 2-Acetilpirrol a partir de pirrol e anidrido acéticoDesenhe a adição do C2 do pirrol a uma carbonila do anidrido acético, a saída de acetato do intermediário tetraédrico e a rearomatização até o 2-acetilpirrol, sem nenhum ácido de Lewis.
• Bromação do furano a 2-bromofuranoDesenhe o ataque do C2 do furano ao bromo sem ácido de Lewis, a estabilização do cátion pelo oxigênio e a perda do próton de C2 formando 2-bromofurano.
• Bromação do indol com NBS a 3-bromoindolDesenhe o ataque do C3 do indol ao bromo do NBS, o cátion estabilizado como imínio e a desprotonação pelo ânion succinimida até o 3-bromoindol.
• Reação de Mannich do indol a graminaDesenhe a formação do íon dimetilmetilenoimínio a partir de formaldeído e dimetilamina em ácido acético, seu ataque pelo C3 do indol e a rearomatização a gramina.
• Nitração do N-óxido de piridina a N-óxido de 4-nitropiridinaDesenhe a formação do nitrônio, o ataque do N-óxido de piridina em C4, a estrutura contribuinte em que o oxigênio do N-óxido doa seu par isolado e a rearomatização a N-óxido de 4-nitropiridina.
• Nitração da quinolina a 5-nitroquinolinaDesenhe a N-protonação da quinolina, a formação do nitrônio, o ataque do íon quinolínio em C5 do anel benzo, a rearomatização e o tratamento (workup) com bicarbonato que libera a 5-nitroquinolina.
• Nitração do tiofeno a 2-nitrotiofenoDesenhe o ataque do tiofeno por C2 ao nitrato de acetila, a estabilização do cátion pelo enxofre e a desprotonação pelo acetato, formando 2-nitrotiofeno.
• Formilação de Vilsmeier–Haack do pirrol a pirrol-2-carbaldeídoDesenhe o reagente de cloroimínio (Vilsmeier) formado a partir de DMF e POCl3, seu ataque pelo C2 do pirrol, a perda de cloreto e a hidrólise do íon imínio tamponada com acetato a pirrol-2-carbaldeído.

Substituição ipso e na cadeia lateral

• Brometo de 4-nitrobenzila via NBS e peróxido de benzoílaDesenhe a homólise do peróxido de dibenzoíla, a perda de CO2 gerando um radical fenila, sua reação com Br2 e as etapas em cadeia que convertem o grupo metila do 4-nitrotolueno em CH2Br.
• Bromodessililação ipso do 4-(trimetilsilil)toluenoDesenhe o ataque do bromo ao carbono ligado ao silício do 4-(trimetilsilil)tolueno, o íon arênio estabilizado pela ligação C–Si e pela metila em para, e a perda de brometo de trimetilsilila, formando 4-bromotolueno.
• Protodessililação ipso do trimetilfenilsilano com D₂SO₄Desenhe a deuteração ipso do trimetilfenilsilano no carbono ligado ao silício, o íon arênio estabilizado pelo efeito β do silício e a perda do grupo trimetilsilila, formando deuteriobenzeno.
• Transferência de terc-butila do 4-terc-butiltolueno ao benzenoDesenhe a protonação ipso do 4-terc-butiltolueno por HCl–AlCl3, a perda do cátion terc-butila, formando tolueno, e sua captura pelo benzeno, formando terc-butilbenzeno.

Blanc chloromethylation (EAS + SN1)

• Blanc chloromethylation of benzeneDraw attack of benzene on protonated formaldehyde, rearomatisation to benzyl alcohol, and its SN1 conversion to benzyl chloride.

Halogenação, nitração, sulfonação e acoplamento azo

• Bromação do 2-naftol a 1-bromo-2-naftolDesenhe a bromação do 2-naftol em C1, mostrando a estrutura contribuinte de oxônio e por que o anel benzo só permanece aromático no ataque em C1.
• Bromação do 4-nitrotolueno a 2-bromo-4-nitrotoluenoDesenhe a bromação do 4-nitrotolueno em orto ao grupo metila, levando a carga do íon arênio ao carbono ligado à metila e nunca ao carbono ligado ao grupo nitro.
• Bromação do anel da acetofenona a 3-bromoacetofenonaDesenhe a complexação da carbonila da acetofenona pelo AlCl₃, o ataque em meta do anel complexado ao bromo e a liberação da 3-bromoacetofenona.
• Bromação da N,N-dimetilanilina no carbono paraDesenhe a bromação em para da N,N-dimetilanilina sem ácido de Lewis, mostrando a estrutura contribuinte de imínio fornecida pelo par isolado do nitrogênio.
• Bromação do nitrobenzeno a 3-bromonitrobenzenoDesenhe a bromação em meta do nitrobenzeno e acompanhe a carga do íon arênio pelas três posições do anel, nenhuma delas o carbono ligado ao nitro.
• Bromação do p-xileno a 2-bromo-1,4-dimetilbenzenoDesenhe a monobromação do p-xileno, colocando a carga do íon arênio primeiro no carbono ligado à metila e depois em para em relação à nova ligação C–Br.
• Cloração do clorobenzeno a 1,4-diclorobenzenoDesenhe a cloração em para do clorobenzeno, incluindo a estrutura contribuinte de clorônio, que explica por que um halogênio desativante ainda orienta para orto/para.
• Dibromação da bifenila a 4,4′-dibromobifenilaDesenhe duas bromações em para da bifenila, uma em cada anel, mostrando como o segundo grupo fenila estabiliza cada íon arênio.
• Iodação do anisol com ICl a 4-iodoanisolDesenhe a iodação do anisol na posição para pelo monocloreto de iodo, escolhendo o iodo como eletrófilo e o cloreto como grupo abandonador.
• Nitração do fluorobenzeno a 1-flúor-4-nitrobenzenoDesenhe a formação do íon nitrônio e a nitração do fluorobenzeno na posição para, mostrando a estrutura contribuinte de fluorônio que faz do flúor um orientador orto/para.
• Sulfonação do bromobenzeno a ácido 4-bromobenzenossulfônicoDesenhe o ataque do SO3 na posição para ao bromo, a estrutura contribuinte de bromônio que explica a orientação orto/para, e a desprotonação e protonação a ácido 4-bromobenzenossulfônico.
• Ácido naftaleno-1-sulfônico por sulfonação a 80 °CDesenhe o ataque do SO3 em C1 do naftaleno, a estrutura contribuinte do íon arênio que mantém o segundo anel aromático, e a desprotonação e protonação a ácido naftaleno-1-sulfônico, o produto cinético.
• Ácido naftaleno-2-sulfônico por sulfonação a 160 °CDesenhe o ataque do SO3 em C2 do naftaleno, a estrutura contribuinte do íon arênio que leva a carga ao segundo anel, e a desprotonação e protonação a ácido naftaleno-2-sulfônico, o produto termodinâmico.
• Sulfonação do p-xileno a ácido 2,5-dimetilbenzenossulfônicoDesenhe o ataque do SO3 ao p-xileno ao lado de uma metila, as estruturas contribuintes do íon arênio, e a desprotonação e protonação a ácido 2,5-dimetilbenzenossulfônico.

Friedel–Crafts e SNAr

• Propanoilação do anisol a 4-metoxipropiofenonaDesenhe a formação do íon propanoílio a partir de cloreto de propanoíla e AlCl₃, o ataque em para do anisol com a estrutura contribuinte de oxônio e a rearomatização até a 4-metoxipropiofenona.
• Acetilação de Friedel–Crafts da bifenila a 4-acetilbifenilaDesenhe a formação do íon acetílio a partir de cloreto de acetila e AlCl₃, seu ataque em para à junção dos anéis da bifenila e a rearomatização até a 4-acetilbifenila.
• Cloreto de fenacila a partir de benzeno e cloreto de cloroacetilaDesenhe a formação do íon acílio a partir do cloreto de cloroacetila, o ataque do benzeno e a rearomatização até o cloreto de fenacila, mantendo intacta a ligação CH₂–Cl.
• 2-Metil-1-fenilpropan-1-ona a partir de cloreto de isobutirilaDesenhe a formação do íon isobutirílio a partir de cloreto de isobutirila e AlCl3, seu ataque pelo benzeno e a rearomatização até a 2-metil-1-fenilpropan-1-ona, e entenda por que o grupo acila não sofre rearranjo.
• Acetilação do m-xileno a 2,4-dimetilacetofenonaDesenhe o íon acílio formado a partir do cloreto de acetila e AlCl3, sua captura pelo m-xileno no carbono orto a uma metila e para à outra, e a rearomatização a 2,4-dimetilacetofenona.
• Acetilação do naftaleno em C2 em nitrobenzenoDesenhe a formação do íon acetílio e o ataque do naftaleno por C2, explicando por que o eletrófilo solvatado e volumoso prefere C2 ao C1, favorecido eletronicamente.
• Ácido 2-benzoilbenzoico a partir de benzeno e anidrido ftálicoDesenhe a abertura do anidrido ftálico pelo AlCl₃ até um íon acílio, o ataque do benzeno e a rearomatização a ácido 2-benzoilbenzoico.
• Cloreto de pivaloíla e benzeno dão terc-butilbenzenoDesenhe a ionização do cloreto de pivaloíla pelo AlCl3, a perda de monóxido de carbono do íon pivaloílio até o cátion terc-butila e sua captura pelo benzeno, formando terc-butilbenzeno.
• sec-Butilbenzeno a partir de benzeno e 1-clorobutanoDesenhe a ativação do 1-clorobutano pelo AlCl₃ com deslocamento de hidreto 1,2 até o cátion sec-butila, o ataque do anel e a desprotonação a sec-butilbenzeno.
• terc-Pentilbenzeno a partir de benzeno, 3-metil-1-buteno e HFDesenhe a protonação Markovnikov do 3-metil-1-buteno pelo HF, o deslocamento de hidreto 1,2 até o cátion terciário, o ataque do anel e a desprotonação a terc-pentilbenzeno.
• Isopropilação do anisol com 2-propanol e H2SO4Desenhe a formação do cátion isopropila a partir de 2-propanol e ácido sulfúrico, o ataque do anisol pela posição para com estabilização por oxônio e a desprotonação a 4-isopropilanisol.
• Ciclopentilbenzeno a partir de benzeno e ciclopentanolDesenhe a protonação do ciclopentanol, a perda de água até o cátion ciclopentila, o ataque do benzeno e a desprotonação a ciclopentilbenzeno.
• Etilbenzeno a partir de benzeno, brometo de etila e AlBr3Desenhe a complexação do brometo de etila pelo AlBr₃, o deslocamento do AlBr₄⁻ pelo anel benzênico no carbono CH₂ e a desprotonação a etilbenzeno.
• 2-Feniletanol a partir de benzeno e óxido de etileno com AlCl3Desenhe a coordenação do AlCl₃ ao óxido de etileno, a abertura do anel pelo benzeno em um carbono do epóxido e a rearomatização a 2-feniletanol.
• terc-Butilbenzeno a partir de benzeno e isobutileno com H2SO4Desenhe a protonação Markovnikov do isobutileno até o cátion terc-butila, sua captura pelo benzeno e a perda do próton do anel, formando terc-butilbenzeno.
• terc-Pentilbenzeno a partir de benzeno e cloreto de neopentilaDesenhe a ativação do cloreto de neopentila pelo AlCl₃ com deslocamento de metila 1,2 até o cátion terc-pentila terciário, o ataque do anel e a desprotonação a terc-pentilbenzeno.
• Tetralina a partir do 1-cloro-4-fenilbutano por ciclizaçãoDesenhe a ativação do 1-cloro-4-fenilbutano pelo AlCl₃, o fechamento do anel pelo carbono orto sobre o carbono CH₂–Cl e a desprotonação a tetralina.
• Ciclo-hexilação do tolueno com ciclo-hexeno e H2SO4Desenhe a protonação do ciclo-hexeno pelo ácido sulfúrico, o ataque do tolueno pela posição para sobre o cátion ciclo-hexila e a desprotonação a 1-ciclo-hexil-4-metilbenzeno.

Gattermann–Koch formylation

• Gattermann–Koch formylation of tolueneDraw protonation of CO to the formyl cation with HCl/AlCl3, para attack by toluene and deprotonation to 4-methylbenzaldehyde.

Formilação e acilação nomeadas

• Formilação de Gattermann do mesitileno a mesitaldeídoDesenhe a protonação do HCN (gerado de Zn(CN)2 e HCl) por HCl–AlCl3, o ataque do mesitileno ao carbono de HC≡NH⁺, a rearomatização e a hidrólise aquosa da aldimina a 2,4,6-trimetilbenzaldeído.
• Haworth, etapa 1: tolueno e anidrido succínicoDesenhe a abertura do anidrido succínico promovida por AlCl3 até um íon acílio preso à cadeia, seu ataque pelo tolueno na posição para e a rearomatização a ácido 4-(4-metilfenil)-4-oxobutanoico, a primeira etapa de Haworth.
• Síntese de Houben–Hoesch da 2′,4′-di-hidroxiacetofenonaDesenhe a protonação da acetonitrila ao íon nitrílio, seu ataque pelo resorcinol na posição orto a um OH e para ao outro, e a hidrólise do sal de cetimínio a 2′,4′-di-hidroxiacetofenona.
• 2-Hidróxi-1-naftaldeído por formilação de Reimer–TiemannDesenhe a α-eliminação do clorofórmio a diclorocarbeno, sua captura pelo íon 2-naftóxido em C1, a rearomatização e a hidrólise básica do grupo diclorometila a 2-hidróxi-1-naftaldeído.

Vilsmeier–Haack formylation

• Vilsmeier–Haack formylation of N,N-dimethylanilineDraw formation of the chloroiminium (Vilsmeier) reagent from DMF and POCl3, its para attack by N,N-dimethylaniline, and the aqueous hydrolysis of the iminium ion to 4-(dimethylamino)benzaldehyde.

Diazônio e acoplamento azo como SEAr

• Cloreto de benzenodiazônio: escolha o parceiro de acoplamentoPreveja qual areno se acopla a um sal de diazônio no acoplamento azo, e em que posição.

Química da cadeia lateral: bromação benzílica

• Redução de Birch do anisol: qual dieno se formaPreveja a regioquímica da redução de Birch de um areno com um grupo doador de elétrons.
• p-Xileno + KMnO4 a quente: produtoPreveja o produto da oxidação benzílica exaustiva de um dialquilbenzeno.
• Etilbenzeno + NBS e luz: produtoPreveja o sítio da bromação radicalar na cadeia lateral de um alquilbenzeno.

Acilação de Friedel–Crafts + Clemmensen/Wolff–Kishner

• Redução de Clemmensen da acetofenona: produtoPreveja o produto da redução de Clemmensen de uma aril cetona obtida por acilação de Friedel–Crafts.
• Benzeno + anidrido acético, AlCl3: os dois produtosPreveja os produtos orgânicos quando um anidrido de ácido é a fonte de acila na acilação de Friedel–Crafts.
• Benzeno + cloreto de benzoíla, AlCl3: produtoPreveja a cetona formada pela acilação de Friedel–Crafts com um cloreto de aroíla.

Alquilação de Friedel–Crafts: rearranjo, polialquilação

• Benzeno + 1-cloropropano, AlCl3: produto principalPreveja o produto rearranjado da alquilação de Friedel–Crafts com um cloreto de alquila primário.
• Benzeno + 2-metilpropeno em H2SO4: produtoPreveja o produto quando um alceno e um ácido forte fornecem o carbocátion para a alquilação do anel.
• Benzeno + cloreto de terc-butila, AlCl3: produtoPreveja o produto da alquilação de Friedel–Crafts com um cloreto de alquila terciário.

Concept checks

• Three pictures, one intermediateDistinguish resonance arrows from reaction arrows in σ-complex drawings.

Diazônio e acoplamento azo como SEAr

• Associe os reagentes de diazônio a seus produtosClassifique pelo produto as reações de substituição comuns dos sais de arenodiazônio.

Reagentes e geração do eletrófilo

• Cloração do benzeno: o eletrófilo de Cl2/FeCl3Identifique a espécie que transfere cloro ao benzeno na cloração catalisada por ácido de Lewis.
• Identifique o eletrófilo da nitraçãoIdentifique a espécie que ataca o anel em uma nitração com mistura sulfonítrica.
• Identifique o eletrófilo da sulfonaçãoIdentifique a espécie que ataca o anel na sulfonação com ácido sulfúrico fumegante.

Fatos sobre os mecanismos SNAr e do benzino

• O que a SNAr por adição–eliminação exigeClassifique as características estruturais de que um haleto de arila precisa para a substituição por adição–eliminação.

Concept checks

• The base need not be strongExplain deprotonation of an arenium ion by a weak base.

Two-step EAS mechanism and the arenium ion

• Benzene vs cyclohexene with Br2Compare how an alkene and benzene react with bromine.

Química da cadeia lateral: bromação benzílica

• Estireno + H2, Pd/C a 1 atm: o que é reduzidoCompare a facilidade de hidrogenar um alceno e um anel aromático.

Fatos sobre os mecanismos SNAr e do benzino

• Velocidades de SNAr dos 1-halo-2,4-dinitrobenzenosOrdene os haletos como grupos abandonadores pela velocidade na substituição aromática por adição–eliminação.

Concept checks

• Balance the isolated nitration stagesAccount for charge and atoms in electrophile capture plus water-mediated proton loss.

Two-step EAS mechanism and the arenium ion

• Count arenium contributorsCount the resonance contributors of the arenium ion from benzene.

Concept checks

• A proton is removed from the wrong carbonDiagnose a deprotonation that cannot immediately rearomatize a σ complex.
• Audit nitrogen after ring attackDiagnose a nitrogen-octet error in a nitration mechanism.

Alquilação de Friedel–Crafts: rearranjo, polialquilação

• Clorobenzeno como agente alquilante de Friedel–CraftsExplique por que haletos de arila não podem atuar como eletrófilo na alquilação de Friedel–Crafts.
• Por que o nitrobenzeno resiste à alquilação de Friedel–CraftsExplique por que anéis fortemente desativados não sofrem reações de Friedel–Crafts.

Concept checks

• Read the two-step energy landscapeInterpret a specified EAS energy profile.

Reagentes e geração do eletrófilo

• Íon acílio a partir de cloreto de acetila e AlCl3Reconheça o íon acílio e suas formas de ressonância como o eletrófilo da acilação de Friedel–Crafts.

Fatos sobre os mecanismos SNAr e do benzino

• Benzino: a natureza de sua terceira ligaçãoDescreva a composição orbital da ligação extra do benzino e relacione-a à sua reatividade.

Two-step EAS mechanism and the arenium ion

• Where is the positive charge?Recognise a valid contributor of the arenium ion.
• Intermediates and transition statesRead the energy diagram of a two-step EAS reaction.
• Which step is rate-determining?Identify the rate-determining step of electrophilic aromatic substitution.

Cinética: diagramas de energia, efeitos isotópicos

• Nitração do benzeno-d6: interpretando kH/kD ≈ 1Use um efeito isotópico cinético próximo de 1 para localizar a etapa determinante da velocidade da nitração.
• Sulfonação do benzeno-d6: um pequeno efeito isotópicoInterprete um pequeno efeito isotópico primário na sulfonação aromática em termos de uma primeira etapa reversível.

• Infer the attacked electrophileReconstruct the bond-forming partner from a specified arenium ion.

Reversibilidade da sulfonação, bloqueio

• Remoção do SO3H do ácido benzenossulfônicoEscolha condições que revertam a sulfonação aromática.

Reagents and electrophile generation

• Reagents for acylationChoose reagents for Friedel–Crafts acylation of benzene.
• Reagents for brominationChoose reagents for brominating benzene.
• Reagents for nitrationChoose reagents for nitrating benzene.
• Reagents for sulfonationChoose reagents for sulfonating benzene.

Concept checks

• What the first bond formation changesIdentify the structural origin of lost aromaticity in an arenium ion.

Acilação de Friedel–Crafts + Clemmensen/Wolff–Kishner

• Acilação com cloreto de propanoíla: por que não há rearranjoExplique por que o íon acílio da acilação de Friedel–Crafts não sofre rearranjo de carbocátion.
• Por que a acilação precisa de um equivalente completo de AlCl3Explique por que a acilação de Friedel–Crafts consome o ácido de Lewis em vez de reciclá-lo.

Two-step EAS mechanism and the arenium ion

• Why lose H⁺ rather than add Br⁻?Explain why the arenium ion loses a proton instead of adding a nucleophile.

Reversibilidade da sulfonação, bloqueio

• Tolueno a 2-bromotolueno: por que sulfonar primeiroExplique como um grupo SO3H removível direciona a substituição para a posição orto.