Química Orgânica 2 · Substituição eletrofílica aromática
Ácido 2-benzoilbenzoico a partir de benzeno e anidrido ftálico
Condições: phthalic anhydride, AlCl3 (2 equiv); then H3O⁺
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 6 passos escritos
O AlCl₃ se liga ao oxigênio do anel do anidrido
O AlCl₃ recebe um par isolado do oxigênio central do anel do anidrido ftálico. Esse oxigênio passa a ter carga positiva e polariza fortemente as duas ligações C–O.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do anel forma uma ligação dativa com o alumínio, o ácido de Lewis.
O anel do anidrido se abre a um íon acílio
Uma ligação C–O acílica se rompe, abrindo o anel de cinco membros. Uma carbonila vira íon acílio e a outra permanece ligada ao alumínio como carboxilato.
As setas curvas
- O par da ligação C–O acílica vai para o oxigênio ligado ao alumínio, deixando um carbono de acílio.
O benzeno ataca o carbono do acílio
Um par π do anel se liga ao carbono eletrofílico do acílio. O íon acílio é estabilizado por ressonância e não sofre rearranjo, ao contrário de um cátion alquila.
As setas curvas
- O par π do anel no carbono com o hidrogênio desenhado forma a nova ligação C–C com o carbono do acílio.
Deslocalize a carga do íon arênio
A carga positiva do íon arênio se distribui pelos carbonos orto e para. A estrutura contribuinte para mostra quais ligações π se deslocam na rearomatização.
As setas curvas
- O par π vizinho do anel se desloca em direção ao carbono catiônico, levando a carga positiva ao carbono para à nova ligação.
O carboxilato captura o próton do anel
O oxigênio do carboxilato ligado ao alumínio captura o próton do carbono sp³ do anel, liberando AlCl₃. O par C–H restaura o anel aromático.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do carboxilato captura o próton do carbono sp³ do anel.
- O par da ligação O–Al volta para o oxigênio, liberando AlCl₃ neutro.
- O par da ligação C–H forma uma ligação π do anel ao lado do carbono sp³.
- O par π adjacente vai para o carbono catiônico, restaurando o sexteto aromático.
Ácido 2-benzoilbenzoico
A nova cetona une os dois anéis e a outra carbonila é um ácido carboxílico livre, dando ácido 2-benzoilbenzoico após o tratamento (workup) ácido. É o precursor clássico da antraquinona.
O que você vai praticar
Desenhe a abertura do anidrido ftálico pelo AlCl₃ até um íon acílio, o ataque do benzeno e a rearomatização a ácido 2-benzoilbenzoico.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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