Reações de Substituição Nucleofílica em Derivados de Ácidos Carboxílicos - Guia Completo

Reações de Substituição Nucleofílica à Carbonila de Derivados de Ácidos Carboxílicos Ácidos Carboxílicos carboxila hidroxila Seus derivados Haloquinito de arila x halogênios F Cl Br I Grupo arila R alquila arila Anidridos de ácidos carboxílicos Ésteres de ácidos carboxílicos R H Amida de ácidos carboxílicos R H alquila arila Nitrilas único grupo que não tem carbonila hidritos H e carbânions C são próximos grupos abandonadores logo não ocorre SNv em ácidos e cetonas EX eliminação intermediário tetraédrico uma cetona adN eliminação um aldeído adN eliminação Reações de Substituição Nucleofílica à Carbonila de Derivados de Ácidos Carboxílicos Reação geral dos derivados de ácidos carboxílicos eliminação adN eliminação eliminação intermediário tetraédrico produto de substituição etapa lenta da adição Adição eliminação Substituição etapa rápida da eliminação produto menos impedido estérica mente que o substrato EX ácido benzóico NaOH não ocorre a eliminação com a adição nucleofílica m reação ácidobase o NaOH funciona como base Na uma reação como nucleófilo funciona como nucleófilo Reação ácidobase predomina no ácidos carboxílicos e não a substituição no reação da presença do H ácido EX hidrólise do cloreto de ácido em meio NEUTRO adN tp íon cloreto é uma base mais fraca que o íon hidróxido Logo o cl sai Cl H3O eliminação eliminação cloretos de ácido e anidridos são mais reativos e por isso não precisam de catálise Hidrolise do anidrido acético em meio NEUTRO adN tp ESTERES Hidrolise em meio ácid o EX benzoato de etila Ativação da carbonila adN tp Hidrófise de éster em meio básico etapa lenta adN intermdário tetraédrico benzoato de metila eliminação etapa rápida excesso de OH desloca o equilíbrio para tocar a saída do íon alcoóxido para evitar equilíbrio entre os 2 produtos o da reação reversa e o de SN R eação Ácido Base Sai o íon alcoóxido pois si sair o hidróxido o composto volta a ser o substrato reação reversa subtrato subtrato Na benzato de sódio sal metanol Ex ESTERES Hidrólise em meio ácido Hidrólise do éster em meio básico etapa lenta intermediário etapa rápida Reação ÁcidoBase No caso dos anidridos o efeito do oxigênio em doar é por ressonância está sendo compartilhado por duas carbonilas e no éster apenas um O carbono do éster está menos deficiente em é do que os carbonos dos anidridos pois não há competição entre dois grupos carbonilados excesso de OH desloca o equilíbrio para trazer a saída do íon alcoóxico para evitar equilíbrio entre os 2 produtos o da reação reversa e o do SN AMIDAS podem sofrer hidrólise por catálise básica ou ácida tendo maior dificuldade em meio neutro sendo necessárias condições mais drásticas de reação são menos reativas que os ésteres pois o N retira menos elétrons que o O torna as amidas mais resistentes à hidrólise graças a menor deficiência de elétrons logo o carbono do éster é mais suscetível ao ataque nucleofílico principalmente se a amida tiver maior padrão de substituição 1 Amidas têm o caráter de ligação dupla mais forte que os ésteres logo por este motivo serão mais resistentes à hidrólise Ex hidrólise em catálise ácida Obs essa estrutura não é favorecida pois não há ressonância entre a carga do N o que acontece no oxigênio Continuação da reação em meio básico há formação do ácido correspondente NITRILAS nitrilas sofrem hidrólise à amida continuando a hidrólise a amida leva a formação do ácido carboxílico EX hidrólise da nitrila à amida em meio ácido Continuação da nitrila a ácido Reação na posição α à carbonila Hidrogênios α à carbonila um tipo de reação só ocorre com H α O formaldeído não está dentro da definição de α tem C α mas não possui H α logo não entra nesse tipo de reação não participa da reação porque não possui H α hidrogênio ligado a C sp3 OBS Os H α do C α à carbonila são mais ácidos do que H ligados a carbonos sp3 de alcanos pKa acidez ácido carboxílico pKa 5 álcool pKa 15 fenol pKa 10 Reação ácidobase 3 possibilidades possibilidade a formação de base conjugada relativamente fraca estabilizada por ressonância possibilidade b base conjugada com caráter carbônio NÃO HÁ POSSIBILIDADE DE RESSONÂNCIA possibilidade c base conjugada esse par está em orbital sp2 não dá para ocorrer deslocalização por ressonância EX dicetona Nitrilas análogos à carbonila sofrem este tipo de reação NO grupo nitro Equilíbrio cetoenol tautomerismo cetoenol mudança de lugar do próton NÃO É RESSONÂNCIA ambas as espécies existem e estão em equilíbrio diferente de estruturas de ressonância EX isômeros constitucionais forma ceto forma enol a forma ceto em geral é predominante Reação na posição α à carbonila possibilidade b base conjugada com caráter carbônio NÃO HÁ POSSIBILIDADE DE RESSONÂNCIA possibilidade c base conjugada esse par está em orbital sp2 não dá para ocorrer deslocalização por ressonância EX dicetona Nitrilas análogos à carbonila sofrem este tipo de reação NO grupo nitro Equilíbrio cetoenol tautomerismo cetoenol mudança de lugar do próton NÃO É RESSONÂNCIA ambas as espécies existem e estão em equilíbrio diferente de estruturas de ressonância EX isômeros constitucionais forma ceto forma enol a forma ceto em geral é predominante Mecanismo de tautomerização forma ceto EX equilíbrio deslocado para forma enol anel estruticídico forma ceto fenol enol Reações aldólicas Forma indíca Forma cética Meio básico Etapa 1 Etapa 2 ânion alcóxido aldol álcool aldeído Reações aldólicas Desidratação do aldol Δ 100C kmpo prolongado base forte Mecanismo do tipo eliminação E2 base forte EX Etapa 1 Etapa 2 aldol EX com cátalise básica aldol Catálise ácida Reações aldólicas cruzadas Emona benzaldído propanal Condicion da reação aldólica cruzada sominte um teha Hα sominte um tenha carater eletróplíco Reações de ClaisenSchmidt OBS enolato termodinâmico enolato cinético LDA Ciclização nia condição aldólica Nitroalcanos EX Reconhecendo um produto de reação aldol ou desidratação EX OH no α não é aldol Aldol produto aldol OH no β produto de desidratação de aldol Reação αβ insaturada Csp3 Desidratação