1. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Aromaticidade
Prof. Gustavo Pozza Silveira
gustavo.silveira@iq.ufrgs.br
www.iq.ufrgs.br/biolab
1

2. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Aromático
QUAL A ORIGEM DO TERMO AROMÁTICO ?
História
Hofmann foi o primeiro cientista a utilizar o palavra “aromático” como
referência a compostos químicos contendo núcleo fenila em uma
publicação científica de 1855. Porém, Hofmann também atribuiu o
adjetivo aromático a certas substâncias as quais contém odor sendo
que muitas dessas são terpenos e não tão somente compostos
contendo o anel fenila.
No entanto, terpenos e benzenóides possuem a característica comum
de possuir alto índide de insaturações.
Assim, estaria Hofmann apto a reconhecer a diferença
entre terpenos e benzenóides?
www.iq.ufrgs.br/biolab
2

3. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Terpenos
Terpenos são compostos os quais tem aroma bastante pronunciado e
caracterísco. Porém, não são compostos aromáticos!
www.iq.ufrgs.br/biolab
3

4. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
MUITOS COMPOSTOS DE AROMA AGRADÁVEL
APRESENTAM ANÉIS AROMÁTICOS
CHO
HC CH CHO
anisaldeído
(aníz)
cinamaldeído
(canela)
OMe
OH
OMe
eugenol
(cravo)
vanilina
(baunilha)
CH2 CH CH2
www.iq.ufrgs.br/biolab
4

5. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Reatividade
Alcenos
Adição eletrofílica de bromo a
alcenos leva ao produto dibromado.
Benzeno
Porém, o mesmo procedimento
não leva a adição em benzeno.
Desta forma, faz-se necessário
a utilização de um catalisador e
o produto formado é o de
substituição.
Portanto, benzeno comporta-se diferentemente de alcenos
www.iq.ufrgs.br/biolab
5

6. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Calor de Hidrogenação
www.iq.ufrgs.br/biolab
Energia de
ressonância
----(energia
necessária
para
hidrogenar o
cicloexatrieno)
6

7. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
A serpente de Kekulé
www.iq.ufrgs.br/biolab
7

8. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Benzeno
(Kekulé 1965)
O benzeno é formado por ligações s e p e os carbonos estão
hibridizados na forma sp2.
Desenhando a molécula do benzeno
representação dos 6 é p
Estrtura de Kekulé – setas curvas
www.iq.ufrgs.br/biolab
8

9. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Critério de Aromaticidade
1. Um composto cíclico deve ter elétrons p conjugados
acima e abaixo do plano da molécula.
Exemplo, benzeno:
2. O número de pares de elétrons p deve ser ímpar.
www.iq.ufrgs.br/biolab
9

10. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Regra de Hückel
3 - Sistemas mono-cíclicos, planares e completamente
conjugados são aromáticos quando possuem 4n + 2
elétrons π, sendo n um número natural.
4 - Os sistemas análogos com 4n elétrons π são
denominados anti-aromáticos.
5 - Os sistemas aromáticos possuem camada fechada de
elétrons, todos em orbitais ligantes.
www.iq.ufrgs.br/biolab
10

11. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Anulenos
Anulenos são hidrocarbonetos monocíclicos com ligações simples e
duplas alternadas.
144o
Além de seguir a
regra de Hunckel, o
anuleno precisa ser
planar.
Quais os anulenos aromáticos e quais os anti-aromáticos?
www.iq.ufrgs.br/biolab
11

12. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Aromaticidade
Como contar os elétrons p?
Utilizando o naftaleno como
exemplo:
Naftaleno pode ser facilmente
reduzido a tetralina o qual ainda
possui um anel benzênico.
Apesar de aromático, as
ligações no naftaleno não são
iguais.
Formas de escrever o naftaleno
www.iq.ufrgs.br/biolab
12

13. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
COT: dicátion Aromático
Apesar do cicloctatetreno (COT) não ser aromático, seu respectivo
dicátion é:
Portanto, o dicátion COT é planar
www.iq.ufrgs.br/biolab
13

14. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Nuvem Interrompida
sp3
cicloeptatriene
nuvem p interrompida:
não aromático
sp3
ciclopentadieno
2 pares de elétrons p:
não aromático
www.iq.ufrgs.br/biolab
14

15. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Derivados do Ciclopropano
Nem o ciclopropeno nem o ânion ciclopropenílico são
aromáticos
O cátion ciclopropenílico
é aromático
www.iq.ufrgs.br/biolab
15

16. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Exercício: Desenhar as estruturas (formas) canônicas do cátion
cicloeptatrienila
www.iq.ufrgs.br/biolab
16

17. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Qual(is) composto(s) abaixo
é(são) aromático(s) e Por que?
www.iq.ufrgs.br/biolab
17

18. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Exercício: Estes anulenos são aromáticos?
www.iq.ufrgs.br/biolab
18

19. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Heterocíclicos Aromáticos
Um composto
heterocíclico é
um composto
cíclico que contém
um ou mais átomos
diferentes de carbono.
www.iq.ufrgs.br/biolab
19

20. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Heterociclos aromáticos
Piridina
O par de elétrons sp2 poderia ser
deslocalizado no anel?
www.iq.ufrgs.br/biolab
20

21. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Pirrol
A adição eletrofílica
pode ocorrer nas
posiçoes 2 e 3 do
pirrol.
Percebe-se que o pirrol é
aromático
www.iq.ufrgs.br/biolab
21

22. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Furano
De modo semelhante ao pirrol, o furano também pode sofrer
substituições nas posições 2’ e 3’. Um dos seus pares de elétrons está
no orbital p.
Exercício: O que você esperaria em termos de reatividade: furano,
pirrol e tiofeno.
www.iq.ufrgs.br/biolab
22

23. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Outros Compostos
Heterocíclicos Aromáticos
www.iq.ufrgs.br/biolab
23

24. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Química Medicinal
www.iq.ufrgs.br/biolab
24

25. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Química Medicinal
www.iq.ufrgs.br/biolab
25

26. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Efeito da Aromaticidade sobre o pKa
ânion ciclopentadienila:
6 elétrons π: aromático
www.iq.ufrgs.br/biolab
26

27. Química Orgânica Teórica 1B – QUI02014
Prof. Gustavo Pozza Silveira
Ânion ciclopentadienila
ânion ciclopentadienila: 6 elétrons π: aromático
Exercício: predizer os valores relativos de pkas do ciclopentadieno e do
cicloeptatrieno
www.iq.ufrgs.br/biolab
27