Estudo Dirigido - Ácidos Carboxílicos e Derivados - 2023-2

Química Orgânica 2 Estudo dirigido sobre ácidos carboxílicos e derivados 1. Descreva duas metodologias diferentes através das quais podemos preparar um cloreto de ácido, partindo do ácido carboxílico correspondente. Mostre as equações com os produtos de partida, reagentes e produtos formados. 2. Escolha uma das metodologias mostradas na questão anterior e mostre o mecanismo detalhado da reação. 3. Como podemos preparar, de forma mais rápida e direta, um anidrido simples? Mostre com equações químicas. 4. E no caso de um anidrido misto, porque não podemos usar a mesma abordagem utilizada na questão anterior? Qual seria, nesse caso, a alternativa? Mostre com equações químicas. 5. Coloque os compostos carbonílicos a seguir (A-D) em ordem de reatividade frente a nucleófilos. Justifique a sua resposta. O O H O O O N H (A) (B) (C) (D) 6. Mostre as condições reacionais que você usaria para converter benzoato de metila nas seguintes substâncias: a) benzoato de etila b) benzoato de potássio c) Anidrido benzóico-etanóico (anidrido misto) d) N,N-dimetil-benzamida 7. (a) Prepare o ácido carboxílico (1), estrutura abaixo, tendo o alceno (2) como precursor. O OH CH2 (1) (2) b) Tendo o ácido carboxílico 1, prepare o éster etílico correspondente (use para fazer essa transformação a metodologia de Fischer). c) Tendo o ácido carboxílico 1, prepare o cloreto de ácido correspondente (mostre o mecanismo da reação de formação do cloreto de ácido). d) Mostre o produto e o mecanismo da reação deste cloreto de ácido com etilamina. e) Mostre a razão de ser preciso usar, pelo menos, 2 equivalentes da amina em relação ao cloreto de ácido para a reação de formação da amida ser total. O que aconteceria se usarmos uma relação de 1:1 de cloreto de ácido para amina? 8. Descreva uma sequência sintética para a preparação da amida abaixo, tendo como material de partida o bromo-benzeno e quaisquer outros reagentes que se fizerem necessários. O NH CH3 07. a) Redução com 1) LiAlH4, Et2O 2) H3O+ conversão do álcool primário em bromo usando SOCl2 eliminação com t-BuOK, em t-BuOH e aquecimento b) ácido álcool éster água c) + H3C—Cl ↔ + Cl- + H3C—OH ↔ d) + CH2CH2NH2 ⟶ + HCl + Cl 08. e) Na reação de formação de amida, a condensação de um cloreto de ácido (ou anidrido ácido) com uma amina produz amida, juntamente com um sal de hidrogênio. A razão de usar pelo menos 2 equivalentes da amina em relação ao cloreto de ácido é garantir que a reação seja completa. Cada molécula de amina reage com uma molécula de cloreto de ácido, mas a formação de amida é acompanhada pela liberação de um íon de hidrogênio (H ) que se combina com a amina para formar um sal de hidrogênio. Se você usar uma relação de 1:1 de cloreto de ácido para amina, a reação ocorrerá, mas apenas metade da amina será convertida em amida. A outra metade reagirá com o íon de hidrogênio para formar um sal de hidrogênio. Para garantir que toda a amina seja consumida na formação da amida, é necessário usar pelo menos 2 equivalentes de amina. Dessa forma, a segunda molécula de amina reage com o íon de hidrogênio liberado, formando outro sal de hidrogênio, mas permitindo que toda a amina seja utilizada na formação da amida Portanto, a razão de 2:1 (amina:cloreto de ácido) garante que a reação seja total, sem a formação de subprodutos significativos. O composto d é o menos reativo, pois tem um grupo fortemente doador de elétrons ligado a carbonila. Isso diminui a eletrofilicidade. Em seguida, vem o composto a. Ele tem dois grupos alquila que doam elétrons para a carbonila e diminuem a reatividade quando comparado as estruturas b e c. Depois, vem o composto c, que tem somente um grupo alquila doando elétrons. E o mais reativo é o composto b, que tem um H e um N como substituintes. O N retira elétrons e deixa a carbonila mais eletrofílica. OBS: em alguns casos o efeito estéreo também pode fazer a diferença. 06. A conversão do benzoato de metila em diferentes substâncias requer condições reacionais específicas para cada reação. Aqui estão as condições típicas para cada uma das transformações solicitadas: a) Benzoato de etila: Reagente: Etanol Catalisador: Ácido Condições: Refluxo (aquecimento sob refluxo) b) Benzoato de potássio: Reagente: Hidróxido de potássio (KOH) Condições: Reação de saponificação Observação: Esta reação envolve uma base forte, como o hidróxido de potássio, para produzir o sal de potássio do ácido carboxílico. c) Anidrido benzóico-etanóico (anidrido misto): Reagentes: Ácido benzóico, ácido etanóico (ácido acético) Condições: Condensação de ácido carboxílico Observação: Para formar um anidrido misto, você precisa usar dois ácidos carboxílicos diferentes. d) N,N-dimetil-benzamida: Reagentes: Amina (dimetilamina), cloreto de benzoíla (ou benzamida) Condições: Condensação de amida Observação: A condensação de amida geralmente envolve uma amina e um ácido carboxílico ou seus derivados.