Química Orgânica 2 · Substituição eletrofílica aromática
Cloração do clorobenzeno a 1,4-diclorobenzeno
Condições: Cl2, FeCl3
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 4 passos escritos
O clorobenzeno ataca o cloro em para ao Cl
O FeCl₃ (não desenhado) polariza o Cl₂. O anel é menos reativo que o benzeno porque o cloro retira elétrons por efeito indutivo, mas o carbono em para a ele continua sendo a melhor posição de ataque.
As setas curvas
- O par π do anel no carbono em para ao cloro do anel forma a nova ligação C–Cl, deixando catiônico o carbono vizinho.
- O par da ligação Cl–Cl vai para o cloro mais distante, que sai como cloreto (na forma de FeCl₄⁻).
O cloro do anel compartilha a carga positiva
A carga positiva vai para o carbono ligado ao cloro do anel, e um par isolado do cloro forma uma ligação π C=Cl⁺. Essa doação fraca basta para favorecer o ataque orto/para em relação ao meta, embora o anel como um todo esteja desativado.
As setas curvas
- O par π do anel vizinho ao carbono catiônico se desloca em sua direção, levando a carga positiva ao carbono substituído.
- Um par isolado do cloro do anel forma uma ligação π com o carbono catiônico, distribuindo a carga positiva sobre o cloro.
O cloreto remove o próton do anel
O cloreto (do FeCl₄⁻, que regenera o FeCl₃) remove o próton do carbono sp³. Os elétrons se deslocam em cascata pelo anel e voltam ao cloro do anel, restaurando a aromaticidade.
As setas curvas
- Um par isolado do cloreto captura o próton do anel, formando HCl.
- O par da ligação C–H forma uma ligação π do anel ao lado do carbono sp³.
- O par π vizinho se desloca em direção ao carbono substituído.
- O par π C=Cl⁺ volta ao cloro como par isolado.
1,4-Diclorobenzeno e HCl
O segundo cloro entra em para em relação ao primeiro, formando 1,4-diclorobenzeno e HCl. O 1,2-diclorobenzeno é o isômero minoritário; quase não se forma produto meta.
O que você vai praticar
Desenhe a cloração em para do clorobenzeno, incluindo a estrutura contribuinte de clorônio, que explica por que um halogênio desativante ainda orienta para orto/para.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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