Ativação e desativação de grupos em substituição aromática eletrofílica

Substituição aromática eletrofílica (EAS) é uma reação fundamental na química orgânica, onde um eletrófilo substitui um átomo de hidrogênio em um anel aromático. A reatividade do anel aromática é significativamente influenciada pelos substituintes já presentes nele. Esses substituintes são categorizados como ativando ou desativando grupos com base em seu efeito na taxa da reação.

grupos de ativação Aumente a densidade de elétrons do anel aromático, tornando -o mais suscetível ao ataque por eletrófilos. Eles geralmente são grupos de donadores de elétrons, que podem ser classificados ainda mais:

* grupos de ativação fortes: Esses grupos são doadores de elétrons poderosos e aumentam significativamente a taxa de EAS. Eles normalmente têm pares solitários de elétrons que podem doar diretamente para o anel. Exemplos incluem:
* grupos alquil (r-)
* -oh (grupo hidroxila)
* -nh2 (grupo amino)
* -or (grupo alcoxi)
* -nr2 (grupo dialkylamino)
* grupos ativadores fracos: Esses grupos são menos doadores de elétrons que os grupos ativadores fortes, mas ainda aumentam a taxa de EAS. Eles geralmente têm uma ligação dupla ou um sistema PI que pode participar da ressonância com o anel aromático. Exemplos incluem:
* -ch =ch2 (grupo de vinil)
* -c6h5 (grupo fenil)

grupos desativados Diminua a densidade de elétrons do anel aromático, tornando -o menos reativo em relação aos eletrofilos. Eles geralmente são grupos de retirada de elétrons, que podem ser classificados como:

* grupos de desativação fortes: Esses grupos são poderosos retirados de elétrons e diminuem significativamente a taxa de EAS. Eles têm um forte efeito de retirada de elétrons por ressonância e/ou efeito indutivo. Exemplos incluem:
* -no2 (grupo nitro)
* -SO3H (grupo de ácido sulfônico)
* -cn (grupo ciano)
* -cooh (grupo de ácido carboxílico)
* -cor (grupo carbonil)
* grupos desativados fracos: Esses grupos têm um efeito moderado de retirada de elétrons e diminuem a taxa de EAS em menor grau do que os grupos desativados fortes. Exemplos incluem:
* -x (halogens:f, cl, br, i)

Diferenças -chave:

| Recurso | Grupos de ativação | Grupos desativados |
| --- | --- | --- |
| densidade de elétrons | Aumentar a densidade de elétrons | Diminuir densidade de elétrons |
| Efeito na taxa EAS | Aumentar a taxa de reação | Diminuir a taxa de reação |
| doação/retirada de elétrons | Downling de elétrons | Elétron-queleira |
| efeitos de ressonância | Estabilizar o intermediário de carbocação | Desestabilizar carbocalização intermediária |
| Posição de substituição | ORTHO/PARA DIREÇÃO | Meta direcionamento |

Notas importantes:

* ortho/para direcionamento: Os grupos ativadores são geralmente a direção orto/parágrafo. Isso significa que eles direcionam o eletrófilo que entra para as posições Ortho e Pará para si mesmos.
* meta direcionamento: Grupos desativados geralmente são meta -direção. Isso significa que eles direcionam o eletrófilo que entra para a meta de posição para si.
* halogênios (desativação fraca): Os halogênios são um caso especial. Enquanto eles são retirados de elétrons e desativados, eles ainda são orto/parágrafos devido a seus pares solitários que participam da ressonância.

Compreender os efeitos da ativação e desativação de grupos é crucial para prever a reatividade e a regioselectividade das reações de substituição aromática eletrofílica. Ajuda a projetar e sintetizar produtos desejados de maneira eficaz.