PRINCÍPIOS SÍNTESE ORGÂNICA - CEFET-MG Campus Timóteo

A. Isenmann CEFET-MG Timóteo Princípios da Síntese Orgânica
molécula. Aplicando esse método à situação fundamental do benzeno, mostrada na Figura
22: somente contribuem à energia interna da molécula os MOs Ψ1 a Ψ3, por que são
repletos de elétrons. Por outro lado, as energias dos orbitais Ψ4 a Ψ6 não tem importância
nesta situação, por que são vazios, então não contribuem à energia interna.
Os elétrons procuram ocupar os MOs de energia mais baixa possível 181 . A molécula tem
estabilidade máxima quando todos os MOs abaixo do nível 0 contêm 2 elétrons e todos os
orbitais acima do nível zero ficam desocupados. Essa é a situação mostrada na Figura 22
com o estado eletrônico fundamental.
Sabemos que um nível baixo em energia sempre significa reatividade baixa, ou seja, a
molécula é inerte. Em outras palavras, uma reação química requer participantes em níveis
energéticos elevados. Daí podemos questionar: quais são os eventos que elevam a energia
da molécula (= desestabilização = aumento em reatividade)?
São três eventos:
1. Elevação de um elétron de MO baixo para um MO mais alto; isso eleva bastante a
energia interna e pode ser provocado por radiação hν da região ultravioleta. Como já
vimos no cap. 3, a elevação mais relevante na prática é do HOMO para o LUMO (ver p.
198).
2. Retirar um elétron de um MO de nível baixo (= ionização positiva);
3. Adicionar um elétron a um MO de nível alto (= ionização negativa).
Vale também o contrário: acrescentar um elétron a um MO abaixo do nível zero ou retirar
um elétron de um nível acima do nível zero, aumenta a estabilidade (= abaixa a reatividade)
da molécula.
O [10]-anuleno satisfaz a regra de Hückel. Porém, contém duas duplas ligações de
conformação trans. Os hidrogênios mostrados na fórmula abaixo se interferem e
consequentemente o sistema anular desvia da co-planaridade. Isto reduz drasticamente a
sua estabilidade aromática, o que se percebe numa reatividade elevada, especialmente nos
hidrogênios em destaque:
H
H
[10]-anuleno
Os demais critérios para aromaticidade:
4) O sistema de elétrons deve estar em conjugação.
Somente orbitais atômicos (AOs) 2p vizinhos conseguem interagir de forma construtiva o
que tem por resultado uma ligação múltipla. O princípio da conjugação não se restringe
181 Obedecendo a regra de Hund, segundo a qual MOs degenerados são ocupados com um elétron cada, antes
de colocar um segundo elétron em um destes MOs.
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