Compostos Carbonilicos Classe I - Acidos Carboxilicos e Derivados

Prof Graciela Heep Compostos Carbonílicos Classe I Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Ponta Grossa gracielautfpredubr Um grupo acila consiste em um grupo carbonila ligado a um grupo alquila R ou a um grupo arila Ar Grupo carbonila Grupo acila Compostos carbonílicos Compostos carbonílicos da Classe I Compostos com um átomo ou grupo que podem ser substituídos por um Nü Substituição Nucleofílica Acílica Ácidos carboxílicos Ésteres Anidridos de ácidos Haletos de acila Amidas Compostos carbonílicos da Classe II Compostos com um átomo ou grupo que NÃO podem ser substituídos por um Nü NÃO podem sofrer Substituição Nucleofílica Acílica não pode ser substituído por um nucleófilo um aldeído uma cetona Table 171 The pKa Values of the Conjugate Acids of the Leaving Groups of Carbonyl Compounds Carbonyl compound Leaving group Conjugate acid of the leaving group pKa Class I Br HBr 9 Cl HCl 7 35 1516 157 36 Class II H H2 40 R RH 50 Compostos carbonílicos Abundantes da natureza Hormônios Testosterona Vitaminas Vitamina K1 Fármacos Penicilina Aromatizantes Vanilina Carvona As estruturas dos ácidos carboxílicos e seus derivados O carbono carbonílico em ácidos carboxílicos e derivados de ácido carboxílico é hibridizado em sp2 O oxigênio carbonílico também é hibridizado em sp2 Como os ácidos carboxílicos e seus derivados reagem Um composto que tem um carbono sp3 ligado a um átomo de oxigênio geralmente será instável se o carbono sp3 estiver ligado a outro átomo eletronegativo Reatividades relativas dos ácidos carboxílicos e seus derivados Quanto mais fraca for a base melhor será como um grupo de saída As reações de cloretos de acila Os cloretos de acila reagem com álcoois para formar ésteres água para formar ácidos carboxílicos e aminas para formar amidas Porque em cada caso o nucleófilo que se aproxima é uma base mais forte do que o íon cloreto de saída As reações de cloretos de acila mecanismo para a conversão de um cloreto de acila em um éster com um nucleófilo neutro formação de um intermediário tetraédrico dissociação do próton a base mais fraca é eliminada base mais fraca mecanismo para a conversão de um cloreto de acila em um éster com um nucleófilo carregado negativamente As reações dos ésteres Um éster reage com água para formar um ácido carboxílico e um álcool Esse é um exemplo de uma reação de hidrólise As reações dos ésteres Um éster reage com um álcool formando um novo éster e um novo álcool Esse é um exemplo de uma reação de alcoólise As reações dos ésteres Os ésteres também reagem com aminas para formar amidas Uma reação com uma amina que converte um composto em dois compostos é chamada aminólise Hidrólise de éster catalisada por ácido Sabões detergentes e micelas Óleos e gorduras são triésteres de glicerol Como são obtidos a partir de gorduras os ácidos carboxílicos não ramificados de cadeia longa são chamados ácidos graxos Os sabões são sais de sódio ou potássio de ácidos graxos A hidrólise de um éster em solução básica é chamada de saponificação Sabões detergentes e micelas Em solução aquosa moléculas de sabão formam micelas As reações de ácidos carboxílicos Os ácidos carboxílicos podem sofrer reações de substituição nucleofílica acílica apenas quando estão em suas formas ácidas Os ácidos carboxílicos reagem com álcoois para formar ésteres H2SO4 As reações das amidas As amidas não reagem com íons cloreto álcoois ou água porque em cada caso o nucleófilo que se aproxima é uma base mais fraca do que o grupo amida de saída As reações das amidas As amidas no entanto reagem com água e álcoois se a mistura reacional for aquecida na presença de um ácido Hidrólise de amida catalisada por ácido A síntese de derivados de ácido carboxílico Um ácido carboxílico pode ser convertido em um cloreto de acila aquecendoo com cloreto de tionila SOCl2 Esse reagente substitui o grupo OH por um Cl A síntese de derivados de ácido carboxílico Uma vez que o cloreto de acila tenha sido preparado ésteres e amidas podem ser sintetizados simplesmente pela adição do nucleófilo apropriado