A AROMATICIDADE

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Exemplo de estruturas de ressonância em fenol

A regra de

No ano de 1931 quando Huckel, utilizando a teoria de orbitais moleculares esclareceu muitos pontos sobre as estruturas eletrônicas dos compostos orgânicos e de aspectos como a aromaticidade. Huckel mostrou que hidrocarbonetos cíclicos com (4n+2) elétrons π (sendo n um número inteiro) possuíam uma estabilidade extra de energia, isto porque seriam compostos de camada de valência fechada (sem elétrons desemparelhados) – aromáticos. A teoria de Huckel passou a explicar um grande número de fenômenos, reações e a fazer parte do próprio conceito da aromaticidade.

Diagrama de orbitais para compostos de camada de valência aberta e fechada[pic 6]

No entanto, para toda regra há uma exceção. Foi verificado que alguns compostos, como os anulenos, possuíam o número adequado de elétrons π, mas não as demais propriedades de um composto aromático (estabilidade, reatividade, propriedades magnéticas típicas e planaridade da molécula). As explicações foram baseadas na falta de planaridade dos anulenos, provocada pelas repulsões dos hidrogênios internos destas estruturas. Esta falta de planaridade impedia uma boa conjugação do sistema π, justificando o caráter não aromático dos anulenos.[pic 7]

Possíveis isômeros dos anulenos

Na mesma época, surgiram algumas medidas experimentais das “energias de ressonância” ou do ganho de estabilidade conferido aos compostos aromáticos. Pauling (1933) e Kistiakowsky (1936) calcularam a energia de ressonância do benzeno baseando-se nos calores de hidrogenação de algumas reações. Em seus experimentos foram encontrados valores em torno de 36 kcal/mol.

Diagrama de energia – Energia de ressonância do benzeno

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Estas medidas de calores de formação serviram também para classificar alguns compostos como não aromáticos ou como antiaromáticos. A exemplo dos compostos aromáticos, a não-aromaticidade e a antiaromaticidade representam estados de energia, ou seja, há compostos com uma estabilização extra de energia conferida pelo sistema π de elétrons (aromáticos), outros compostos sem estabilização extra de energia (não-aromáticos) e, finalmente, há também compostos desestabilizados em função de problemas geométricos, torcionais, ou mesmo do sistema π eletrônico (antiaromáticos). Na Figura abaixo são mostrados exemplos destes compostos e seus estados de energia relativos.

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Energias relativas de compostos aromáticos, não aromáticos e anti–aromáticos

Resumo: Critérios De Aromaticidade

Um composto aromático (arila) contém um conjunto de átomos ligados covalentemente com características específicas:

- Um sistema conjugados de elétrons π deslocalizados, alternância de ligações simples e duplas;

- Estrutura coplanar, com todos os átomos contribuintes no mesmo plano;

- Átomos dispostos em um ou mais anéis;

- Número de elétrons π deslocalizados dados pela equação 4n + 2 elétrons π, onde n = 0, 1, 2, 3, ... Regra de Hückel.

Referencias

Química Orgânica I, MARCOS N. EBERLIN – Aromaticidade. Disponível em: http://www.iqm.unicamp.br/sites/default/files/Aula%2011%20-%20Aromaticidade.pdf. Acessado em 12 de Abr. de 2016

Aromaticidade – Evolução Histórica Do Conceito E Critérios Quantitativos. Giovanni Finoto Caramori. Dep.de Química, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil. Kleber Thiago de Oliveira Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC, Brasil. Recebido em 4/8/08; aceito em 26/2/09; publicado na web em 28/7/09. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/qn/v32n7/34.pdf. Acessado em 12 de Abr. de 2016

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