PRINCÍPIOS SÍNTESE ORGÂNICA - CEFET-MG Campus Timóteo

A. Isenmann CEFET-MG Timóteo Princípios da Síntese Orgânica
A ocupação de certo orbital por dois elétrons é geralmente indicado por setas, uma para
cima e outra para baixo, representando os spins eletrônicos s = +½ ou s = -½.,
respectivamente. Isto é importante já que o orbital em si é definido pelos primeiros três
números quânticos, enquanto o quarto número quântico, o spin, é uma propriedade de cada
um elétron. A regra de Pauli impede a ocorrência de duas partículas idênticas em todos os
quatro números quânticos, portanto é impossível encaixar duas setas em um orbital que
tenham a mesma direção.
Note-se que um MO geralmente apresenta-se com vários pares de lobos, porém o número
máximo de elétrons que pode hospedar é restrito a dois - em analogia aos orbitais atômicos.
Isso implica que o(s) elétron(s) se distribuem uniformemente em cima de todos os lobos
disponíveis. Por este motivo é mais conveniente representar um MO repleto por duas setas
antiparalelas, num diagrama de energia separado, conforme mostrado abaixo no Ψ2 do
butadieno, em vez de colocar as setas diretamente nos lobos, conforme mostrado nos AOs
2px e 2py do carbono.
2px
2py
orbitais de valência do
átomo C não hibridizado
(configuração eletrônica:
1s 2 , 2s 2 , 2px 1 , 2py 1 )
HOMO e LUMO
Ψ2
orbital MO de valência da
molécula butadieno e indicação
da sua ocupação por elétrons
E
Como mencionado acima, cada orbital (inclusive o orbital de
valência) pode hospedar até dois elétrons. Quando contiver
apenas um elétron, o átomo / a molécula é especialmente reativo
(conhecido como radical). Quanto se tem dois elétrons no mesmo
orbital, então seus spins (isto é o último dos quatro números
quânticos) têm que ser opostos. Isto se deve à regra de Pauli que
interdiz a existência de dois elétrons idênticos em todos os quatro
números quânticos, dentro de um conjunto fixo de átomos. A
expressão “conjunto fixo” não especifica a forma de interação
entre os átomos: podem ser átomos dentro da mesma molécula ou
dentro de um complexo coordenativo. Pode-se tratar também de
átomos ou íons, membros de uma rede tridimensional de um
cristal; a regra de Pauli até vale para um arranjo transitório de
átomos, como está o caso num complexo ativado pelo qual uma
reação orgânica corre. Este último caso se provará ser de maior
importância para o entendimento das reações eletrocíclicas,
apresentadas neste capítulo.
E
Ψ6
Ψ5
Ψ4
Ψ3
Ψ2
Ψ1
202