A regra de Clar é uma regra usada em química orgânica para a identificação da estrutura de ressonância dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos mais relevante para a caracterização das propriedades destes compostos.
Erich Clar (1902 – 1987) fora um químico orgânico que estudou a química dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, sendo considerado como o pai desta área de estudo.
Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos – HAPs – são compostos químicos, geralmente incolores, que possuem vários anéis aromáticos. São apolares e lipofílicos e são insolúveis em água. Os membros com maior número de anéis são também pouco solúveis em compostos orgânicos, assim como em lípidos.
Embora todos os HAPs sejam aromáticos, o grau de aromaticidade pode ser diferente dentro da mesma molécula. Erich Clar formulou uma regra – a Regra de Clar – para a identificação da estrutura de ressonância que mais contribui para a caracterização das propriedades destes compostos. De acordo com esta regra, a estrutura de ressonância que possui o maior número possível de sextetos π aromáticos separados é a estrutura mais relevante do ponto de vista de propriedades físico-químicas. Os sextetos π aromáticos são definidos como seis electrões π localizados num único anel de benzeno, separados por anéis adjacentes com ligações simples C-C.
Imagem 1 – duas (1,2) estruturas de ressonância Kekulé do fenantreno e os respectivos sextetos de Clar. A estrutura com maior número de sextetos é denominada por estrutura de Clar.
Por exemplo, a aplicação desta regra ao fenantreno indica que a estrutura 2 da imagem 1 é mais relevante que a estrutura de ressonância 1, pois possui dois sextetos nas suas extremidades, enquanto a outra estrutura apenas possui um sexteto central. Assim sendo, os anéis das extremidades do fenantreno apresentam uma maior aromaticidade, enquanto o anel central apresenta maior reactividade.
Imagem 2 – três estruturas de ressonância Kekulé do antraceno e respectivos sextetos de Clar. A estrutura de Clar é possui um sexteto migrante
Por outro lado, no caso do antraceno todas as estruturas de ressonância possuem apenas um sexteto. Assim sendo, o sexteto pode localizar-se em qualquer um dos três anéis e a aromaticidade é mais uniforme ao longo de toda a estrutura. As três estruturas de ressonância, evidenciadas na imagem 2, são equivalentes de acordo com esta regra, pelo que a estrutura de Clar é descrita como uma superposição das três estruturas. Neste caso, a estrutura de Clar é representada com uma seta, que indica a existência de migração do sexteto, como se pode observar na imagem 2.
Esta diferença no número de sextetos entre o antraceno e o fenantreno é reflectida pelos espectros de absorção de UV: o fenantreno possui uma maior absorvância a 290 nm, enquanto o antraceno possui uma maior absorvância a 380 nm.
Fontes: Wikipédia – Erich Clar | Wikipédia – HAPs | Solà M., Forty years of Clar’s aromatic π-sextet rule. Frontiers in Chemistry (2013) doi:10.3389/fchem.2013.00022