Ácidos Carboxílicos e Derivados- Estrutura Nomenclatura Propriedades e Reações

Substituição Nucleofílica em Ácidos Carboxílicos e Derivados Estrutura Nomenclatura ocorrência natural aplicação propriedades físicaspreparação e reatividade Estrutura geral Função Estrutura geral Função Aldeído Amida Cetona Lactama Ácido carboxílico Anidrido Haleto de Acila Nitrila Éster Lactona 2 Estrutura dos ácidos carboxílicos e seus derivados Grupo carbonila Grupo acila Contribuição das estruturas de ressonância 3 Nomenclatura Ácido cicloexanocarboxílico Ácido benzenocarboxílico Ácidos carboxílicos nomenclatura comum Ácido 2metóxibutanóico Ácido αmetoxibutírico Ácido 4clorohexanóico Ácido γclorocapróico Derivados Cloreto de etanoíla acetila Brometo de p fluor benzoíla Etanoato de etila Acetato de etila Propanoato de fenila Propionato de fenila Metanoato de sódio Benzenocarboxilato de sódio 2oxaciclopentanona γbutirolactona Anidrido etanóico Anidrido acético Anidrido etanóico metanóico Etanamida Acetamida N cicloexilpropanamida NetilNmetilpentanamida NetilNmetilpentanamida Etanonirila Acetonitrila 5metilhexanonitrila 4 Ocorrência Natural Ácido pirúvico Ácido S lático Ácido Cítrico Acetato de benzila jasmim Piperina 5 Propriedades Físicas dos Ácidos carboxílicos 1 Ácidos fracos com valores de pKa variando entre 4 e 5 entretanto são mais ácidos que álcoois Ácidos aromáticos Ácidos dicarboxílicos 2 Substâncias polares 3 Formam ligações de hidrogênio entre si ou com moléculas de outra espécie Ponto de ebulição e solubilidade Estrutura Nome Mol pe Solub CH3CH22CO2H A butanóico 881 163 infinita CH3CH23CH2OH Pentan1ol 881 137 23 CH3CH23CHO Pentanal 861 103 reduzida CH3CH23CO2H A pentanóico 1022 186 37 CH3CH24CO2H A hexanóico 1162 205 10 Ponto de ebulição C Solubilidade g100 ml água Pontos de ebulição relativos Amida ácido carboxílico nitrila éster cloreto de acila aldeído cetona Interação dipolodipolo Ligação de hidrogênio Interação dipolodipolo 6 Preparação de ácidos carboxílicos Clivagem oxidativa de sistemas π e oxidação de álcoois primários visto 62 A PARTIR DE REAGENTES ORGANOMETÁLICOS VIA CARBONATAÇÃO Reagente de Grignard 7 Reatividade Os derivados do ácido carboxílico sofrem reações de substituição nucleofílica acílica A reatividade de um derivado de ácido carboxílico depende da basicidade do substituinte ligado ao grupo acila Quanto menor a basicidade do substituinte maior a reatividade do derivado de ácido carboxílico Reatividade relativa dos derivados de ácido carboxílico Reação rápida e exotérmica mistura explode Reação leva dias tempo de reação pode ser reduzido a algumas horas por aumento de temperatura Reação muito lenta mesmo em temperatura elevada 1 Reações de Ácidos carboxílicos Preparação de haleto de acila Cloreto de tionila Intermediário instável Reação com tricloreto de fósforo ou pentacloreto de fósforo Preparação de éster Reação com álcool Esterificação de Fischer CO2H CH3OH H2SO4 COCH3 Benzoic acid Methanol Methyl benzoate 70 Processo preparativo de lactonas RCHCH2CH2CH2C OH H delta gamma beta alpha deltaLactona CH3CCH2CH2CH2COH 1 NaBH4 2 H2O H via CH3CHCH2CH2CH2COH OH Preparação de anidrido Anidridos mais importantes acético trifluoracético benzóico succínico maleico ftálico Processo preparativo de anidrido ftálico Processo preparativo de anidrido succínico Processo preparativo de anidrido succínico Preparação de amidas Reação com amônia Processo preparativo de lactamas Reação com base Bromação do carbono αααα ao grupo carbóxi Reação de HellVolhardZelinsky Aplicação sintética da αhalogenação substituição nucleofílica Obtenção de 2Hidróxiácidos Obtenção de αaminoácidos 2 Reação de Cloretos de Hacila Cloretos de ácidos são os mais estáveis Brometos e iodetos são menos estáveis São obtidos a partir do ácidos ou seus sais com SOCl2 PCl5 e PCl3 Cloretos de ácidos são facilmente convertidos a compostos menos reativos Reação com água B Reação com outros nucléofilos RCONa NaCl anidrido ROH base HCl Éster NH3 NH4Cl Amida RNH2 RNH3Cl Amida Nsubstituída RRNH RRNH2Cl Amida NNdissubstituída CH3 CO Cl CH3 CO O CH3 CO O CO CH3 Cl C O Cl CH3OH C OCH3 H Cl CH3 CO Cl CH3NH2 CH3 CO NHCH3 N H Cl Os ésteres são obtidos de maneira eficiente a partir do haleto de acila e um álcool em condições neutras ou básicas esta metodologia evita o problema do equilíbrio na reação de formação de ésteres catalisada por ácido Ácido carboxílico haleto de acila éster C2 Com Reagente de Grignard 3 Reação de anidrido de ácido carboxílico Anidridos são muito reativos e podem ser usados para preparar ésteres e amidas propionic anhydride 2 CH3NH2 Nmethylpropionamide sodium propionate acetic anhydride CH3CH2OH ethyl acetate acetic acid benzoic anhydride H2O benzoic acid 4 Reações de ésteres A Hidrólise Obtenção de Sabões Saponificação sodium stearate sodium oleate sodium linoleate Sabões mais comuns nonpolar tail polar head group H2O counterion B Transesterificação Catálise ácida e básica C Reação com amônia e aminas 5 Reações de amidas O derivado menos reativo dos ácidos carboxílicos Hidrólise ácida Hidrólise básica 6 Reações de substituições por hidretos e carbânions organometálicos Reações de derivados de ácido carboxílico com hidretos ou organometálicos O resultado final será a formação de um álcool Hidretos levam a álcool primário Organometálicos levam a álcool terciário Organometálicos levam a álcool terciário 8 Hidrólise de Nitrila CH3CH2CN H2O CH3CH2COOH NH4 a carboxylic acid a protonated amide CH3CH2Br CH3CH2CN CH3CH2COOH