Considerando as estruturas dos compostos, sugira uma explicação para:
(a) Todos os desativantes são meta-dirigentes.
(b) Muitos dos substituintes
-dirigentes fazem o anel mais reativo que o benzeno.
© Os halogênios são o,p-dirigentes, porém desativantes.
(a) Todos os desativantes são meta-dirigentes.
(b) Muitos dos substituintes
© Os halogênios são o,p-dirigentes, porém desativantes.
Passo 1
Vamos resolver as questões sobre direcionalidade e atividade de substituintes em compostos aromáticos. Vamos precisar entender como os grupos substituintes influenciam a reatividade e a orientação das reações no anel benzênico, usando conceitos de eletronegatividade e estabilidade dos intermediários reativos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre desativantes e meta-dirigentes. Substuintes desativantes diminuem a reatividade do anel benzênico em reações de substituição eletrofílica aromática. Eles fazem isso retirando densidade eletrônica do anel, tornando-o menos nucleofílico. Além disso, esses grupos direcionam a substituição para a posição meta porque estabilizam o íon arenio intermediário nesse local.
Passo 3
Agora, vamos para o ponto (a): Todos os desativantes são meta-dirigentes. Isso acontece porque os grupos desativantes geralmente têm átomos eletronegativos ou pares de elétrons que retiram densidade do anel benzênico via ressonância ou indução. Essa retirada de elétrons favorece a formação do intermediário no posicionamento meta, já que nesse local a estabilidade do intermediário é maior comparado aos posicionamentos orto e para.
Passo 4
Passando para o ponto (b): Muitos dos substituintes orto, para-dirigentes fazem o anel mais reativo que o benzeno. Substituintes orto e para-dirigentes geralmente são ativadores porque doam densidade eletrônica para o anel benzênico, aumentando sua nucleofilicidade. Isso pode acontecer através de efeitos de doação por ressonância ou indução, tornando o anel mais reativo que o benzeno puro.
Passo 5
Finalmente, no ponto ©: Os halogênios são orto, para-dirigentes, porém desativantes. Apesar de os halogênios serem eletronegativos e, portanto, retirarem um pouco de densidade eletrônica do anel (desativando-o), eles também têm pares de elétrons que podem doar densidade eletrônica por ressonância. Isso faz com que eles dirijam a substituição para as posições orto e para, mesmo que o efeito global seja desativante.
Resposta
(a) Todos os desativantes são meta-dirigentes porque retiram densidade eletrônica do anel, estabilizando o intermediário meta durante a reação.
(b) Muitos substituintes orto, para-dirigentes são ativadores, aumentando a reatividade do anel benzênico em relação ao benzeno puro.
© Os halogênios, apesar de serem desativantes devido à sua eletronegatividade, dirigem a substituição para as posições orto e para por causa da doação eletrônica por ressonância.
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