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1. REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO – CARACTERÍSTICA DE COMPOSTOS SATURADOS ( ALCANOS E HALETOS ORGÂNICOS)
C A + B X C B + A X
1.1 SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS ( APOLARES: SOFREM CISÃO HOMOLÍTICA) SUBSTITUIÇÃO POR RADICAIS LIVRES
H H
H3C C H + Cl Cl H3 C Cl + HCl
H H
1.1 ALCANOS: POR SEREM APOLARES SOFREM CISÃO HOMOLÍTICA E A REAÇÃO OCORRE POR MEIO DE RADICAIS LIVRES.
EXEMPLO: HALOGENAÇÃO - CLORAÇÃO TOTAL DO METANO:
CH4 + 4Cℓ2 CCℓ4 + 4HCℓ
1.FACILIDADE DE SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS:
H LIGADO A CARBONO TERCIÁRIO > H LIGADO A CARBONO SECUNDÁRIO > H LIGADO A CARBONO PRIMÁRIO
H3C-CH2-CH3 + Br2 H3C-CH-CH3 + HBr
Br
> QUANTIDADE
+
H3C-CH2 -CH2 + HBr
Br
< QUANTIDADE
CLORAÇÃO
CℓCℓ + R H HCℓ + R Cℓ
BROMAÇÃO
R H + Br Br HBr + R Br
NITRAÇÃO
HONO2 + R H R NO2 + HOH
SULFONAÇÃO
R H + HO SO3H H2O + R SO3H
NITRAÇÃO ( HNO3 = HO-NO2 )
ACILAÇÃO
O
H NO2
+ HONO2 + H2O
H O C –CH3
C-CH3 + HCl
Cl
+
ALQUILAÇÃO
NO2 NO2
AlCℓ3
+ CℓCH3 + HCℓ
H CH3
3. HALETOS ORGÂNICOS – SÃO POLARES, SOFREM CISÃO HETEROLÍTICA. A MOLÉCULA ORGÂNICA PERDE O ELÉTRON DA
LIGAÇÃO COM O HALOGÊNIO, E É ATACADA POR UM REAGENTE NUCLEÓFILO.
H3C-Cℓ + HOH H3C-OH + HCℓ
4. SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO - O BENZENO, POR POSSUIR LIGAÇÕES PI DESLOCALIZADAS É ATACADO POR ELETRÓFILOS.
1.4.1 - HALOGENAÇÃO: REAÇÃO COM CLORO EM PRESENÇA DE FERRO COMO CATALISADOR:
H Cℓ
+ Cℓ-Cℓ + HCℓ
Fe
4.1 - NITRAÇÃO - REAÇÃO COM ÁCIDO NÍTRICO EM PRESENÇA DE ÁCIDO SULFÚRICO COMO CATALISADOR.
H NO2
+ HONO2 + H2O
4.2 - SULFONAÇÃO - REAÇÃO COM ÁCIDO SULFÚRICO EM PRESENÇA DE SO3.
H SO3H
+ HOHSO3 + H2O
4. 3 - ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS –
REAÇÃO COM CLORETO DE ACILA, EM PRESENÇA DE ALCl3.
O
H O C-CH3
C-CH3 + HCl
Cl
+
5. - A SUBSTITUIÇÃO EM DERIVADOS DO BENZENO É ORIENTADA PELO ÁTOMO OU GRUPO DE ÁTOMOS (DIFERENTE DE H) QUE ESTÁ LIGADO AO ANEL AROMÁTICO.
- RADICAIS ORTO E PARA-DIRIGENTES: AMINA, HIDRÓXI, ALCÓXI (ÉTER), RADICAIS ALQUILA E HALOGÊNIOS. SÃO RADICAIS DE PRIMEIRA CLASSE OU ATIVANTES.
CH3 CH3
2ON NO2
+ 3HONO2
NO2 + 3H2O
O GRUPO METIL (CH3-) É SATURADO, ORIENTA A SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO PARA AS POSIÇÕES ORTO E PARA.
- RADICAIS META-DIRIGENTES: NITRO, SULFÔNICO, CARBOXILA, ALDOXILA, CARBONILA, ÉSTER, ACILA E CIANO. SÃO RADICAIS DE SEGUNDA CLASSE OU DESATIVANTES.
“SOPIM”
SATURADO INSATURADO
ORTO-PARA META
NO2 É INSATURADO, ORIENTA A SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO PARA A POSIÇÃO META
NO2 NO2
H3C CH3 + 2HCℓ+ 2CℓCH3
6.- SUBSTITUIÇÃO EM HOMÓLOGOS DO BENZENOS
(HOMÓLOGOS: DIFEREM POR UM OU MAIS GRUPOS CH2)
6.1 - NO ANEL: NEVE, NUVEM NOITE
EXEMPLO – Cl2 + TOLUENO:
NÚCLEO
CH3 CH3
Cℓ Cℓ
Cℓ
+ 3Cℓ2 + 3HCℓ
REAÇÃO À FRIO E NO ESCURO
CH3 CH2Cℓ
+ Cℓ2 + HCℓ
6.2 - SUBSTITUIÇÃO NA CADEIA CARBÔNICA: CALOR, CLARIDADE, CADEIA. EXEMPLO Cl2 + TOLUENO: