Química Orgânica

Química Orgânica
Aula 2
– Acidez e Basicidade
Prof. Davyson Moreira ([email protected])
1
Química Orgânica
Química Orgânica
Primeira definição de importância. Define ácido como substâncias
doadoras de prótons e bases substâncias doadoras de -OH
Química Orgânica
O ácido é toda substância
química capaz de transferir
um próton quando em
contato com qualquer
substância aceptora de
próton ou removedora de
próton (ânions ou moléculas
neutras portadoras de enão ligantes).
Este conceito esta
relacionado com a
polaridade das ligações e
com a eletronegatividade de
elementos químicos ligados
diretamente ao hidrogênio.
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Exemplos:
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Exemplos: Adição de hidrácidos à alcenos – etapa lenta
Exemplos: Desidratação intermolecular de álcoois para formação de
éteres.
Química Orgânica
Exemplos:
Química Orgânica
Segundo Lewis (19223),
ácido seria toda e qualquer
substância química capaz
de receber um par de
elétrons enquanto que as
bases seriam substâncias
capazes de doar um par
de elétrons. Por este
conceito, substâncias
como BF3, AlCl3 podem
ser consideradas ácidos.
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Exemplos:
Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – Formação de alquilbenzenos
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Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – 2ª etapa da reação.
Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – Formação do Produto.
Química Orgânica
Exemplos (ácidos e bases de Lewis): Substituição Nu – solvólise.
Exemplos (ácidos e bases de Lewis):Adição de HCl ao eteno..
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ÁCIDOS E BASES: Resumo das Classificações
Química Orgânica
ÁCIDOS E BASES: EFEITO DA ESTRUTURA
Química Orgânica
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ÁCIDOS E BASES: ELETRONEGATIVIDADE
Química Orgânica
ÁCIDOS E BASES:
??
??
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Ácidos e Bases: Ácidos Carboxílicos
O efeito indutivo positivo passa a ser atuante na diminuição da força ácida. Efeitos
estéreos ou de impedimento espacial perto da carboxila contribuem para a diminuição
da força ácida. Nas estruturas dos ácidos carboxílicos, quando o hidrogênio
conectado ao grupo funcional carboxila é substituído por grupos alquila há um
aumento crescente no valor do pka,indicando assim, uma diminuição na força ácida.
Exemplo:
pKa
∆ G0 KJ(ionização em água)
Ácido fórmico -
3,77
21
Ácido acético -
4,76
27,2
Ácido propanóico - 4,88
Ácido pentanóico - 5,05
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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos α,β
β-não saturados
Esses ácidos possuem carbono sp2 , portanto possuem a
ligação π em sua estrutura. Essa ligação é formada por orbitais p
dispostos lateralmente ao eixo nuclear o que possibilita o efeito de
Ressonância (estabilização).
Exemplo:
pKa
Ácido propanóico -
4,88
Ácido propenóico -
4,25
Ácido propinóico -
1,84
Química Orgânica
Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos α,β
β-não saturados
Esses ácidos possuem carbono sp2 , portanto possuem a
ligação π em sua estrutura. Essa ligação é formada por orbitais p
dispostos lateralmente ao eixo nuclear o que possibilita o efeito de
Ressonância (estabilização).
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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos halogenados
O halogênio por ser o átomo mais eletronegativo atrai os
elétrons por indução (efeito indutivo negativo), aumentando a
força ácida. Se o halogênio se localizar no carbono alfa, maior
será o efeito indutivo negativo sobre a carboxila e maior será a
ionização. Observe que a acidez segue a aletronegatividade
do halogênio.
Se a introdução do halogênio for afastada do
grupo carboxila, em carbono gama, por exemplo,
o efeito indutivo sobre a carboxila será menor e
a ionização do ácido será diminuída.
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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos halogenados
Aumentando o número de halogênios aumenta a força
acida pelo fato de aumentar a intensidade do efeito
indutivo negativo sobre a carboxila.
Ácidos e Bases: Ácidez dos ácidos orgânicos aromáticos
??
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Ácidos e Bases: Acidez dos ácidos orgânicos aromáticos
o ácido benzóico é mais fraco pelo fato do gropo fenila
agir como um doador de elétrons para fonte geradora
de H+ por conta do efeito de ressonância. Quando a
ressonância permitir o fluxo de elétrons rumo a fonte
geradora de H+ (carboxila), a ionização será dificultada
e o ácido será mais fraco.
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Ácidos e Bases: Acidez dos ácidos orgânicos aromáticos
A presença de um grupo orgânico no anel aromático do acido benzóico, vai afetar a acidez.
Se o grupo for um ativador de anel, acidez do ácido benzóico vai diminuir , porém, se for um
grupo desativador de anel, a acidez do acido benzóico irá aumentar.
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Ácidos e Bases: Efeito Indutivo x Efeito de Campo
EFEITO DE
ELETRONEGAT.
EFEITO INDUTIVO
DOS GRUPOS
METIILA
(HIPERCONJUGAÇÃO)
EFEITO DE CAMPO
ATRAVÉS DO ESPAÇO
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Ácidos e Bases: Efeito de Ressonância
Ácidos e Bases: Caráter ácido do H ligado ao átomo conjugado
??
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Ácidos e Bases: Acidez e Aromaticidade
Química Orgânica
A acidez em substâncias orgânicas é muito importante nos processos de
isolamento e purificação. Mais detalhes serão vistos no módulo de
Farmacognosia (isolamento e purificação de alcalóides).
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Acidez e Basicidade em Substâncias Orgânicas
Química Orgânica
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas
Grupos doadores de eestabilizam a carga
positiva no nitrogênio.
Grupos atratores
(eletronegativos) delocalizam
os e- do nitrogênio, tornando a
substâncias menos básica.
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidas
Bases Fracas !!!!
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidinas
Amidinas são bases mais fortes do que aminas
e do que amidas !!!!
Amidinas usadas em síntese orgânica
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidinas Cíclicas
Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Pirrol
A protonação
promove a perda
de
aromaticidade !
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Piridina
A protonação
promove a perda
de aromaticidade !
O par de eletrons do
Nitrogenio não está em
sobreposição com os
eletrons do sistema
aromático!
Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Guanidina
Bases ainda mais fortes. Carga
positiva é estabilizada !!
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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Guanidinas
Bases ainda mais fortes. Carga
positiva é estabilizada !!