Química Orgânica 1 · Reações radicalares e seletividade
Brometo de 4-nitrobenzila a partir de 4-nitrotolueno com NBS, AIBN
Condições: NBS, AIBN, CCl₄, Δ
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 5 passos escritos
Iniciação: o AIBN libera N₂
O aquecimento do AIBN rompe as duas ligações C–N e expulsa gás nitrogênio, formando dois radicais 2-ciano-2-propila. Duas moléculas de Br₂, mantidas em baixa concentração pelo NBS, são desenhadas como fonte de bromo.
As setas curvas
- Um elétron da primeira ligação C–N fica em seu carbono terciário, que se torna um radical estabilizado pelo grupo ciano.
- O outro elétron dessa ligação C–N vai para uma nova ligação π N–N.
- Um elétron da segunda ligação C–N fica no outro carbono terciário.
- Seu parceiro completa a nova ligação π N–N; assim, sai N₂, muito estável.
Iniciação: formação do primeiro radical bromo
Um radical 2-ciano-2-propila abstrai um átomo de bromo do Br₂. Isso converte o radical do iniciador no radical bromo que propaga a cadeia.
As setas curvas
- O elétron desemparelhado do carbono terciário fornece um dos elétrons da nova ligação C–Br.
- Um elétron da ligação Br–Br completa essa ligação C–Br.
- O outro elétron da ligação Br–Br fica no bromo mais distante, que se torna o radical propagador da cadeia.
Propagação: Br• remove um hidrogênio benzílico
O radical bromo remove um hidrogênio do grupo metila, formando HBr e o radical 4-nitrobenzila. O radical benzílico se deslocaliza no anel; o grupo nitro não impede isso, embora sua retirada de elétrons torne a reação mais lenta que a do tolueno.
As setas curvas
- O elétron desemparelhado do bromo fornece um dos elétrons da nova ligação H–Br.
- Um elétron da ligação C–H benzílica se emparelha com ele e completa a ligação H–Br.
- O outro elétron da ligação C–H fica no carbono benzílico como o elétron desemparelhado do radical 4-nitrobenzila.
Propagação: o radical benzílico retira Br do Br₂
O radical 4-nitrobenzila retira um átomo de bromo do segundo Br₂, formando a ligação C–Br benzílica. Um novo radical bromo é liberado, e o NBS converte o HBr de volta em Br₂.
As setas curvas
- O elétron desemparelhado do CH2 benzílico fornece um dos elétrons da nova ligação C–Br.
- Um elétron da ligação Br–Br se emparelha com ele e completa a ligação C–Br.
- O outro elétron da ligação Br–Br fica no bromo mais distante, regenerando o radical bromo que propaga a cadeia.
Brometo de 4-nitrobenzila e HBr
Apenas o hidrogênio benzílico da metila foi substituído, formando brometo de 4-nitrobenzila; o anel desativado não é atacado. O radical bromo leva a cadeia adiante até o próximo 4-nitrotolueno.
O que você vai praticar
Desenhe a iniciação pelo AIBN e a cadeia radicalar que converte o grupo metila do 4-nitrotolueno em CH2Br, formando brometo de 4-nitrobenzila.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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