PRÉ- RELATÓRIO 5 - SÍNTESE P-NITROACETANILIDA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL - 3228/01
SÍNTESE DA P-NITROACETANILIDA
Discentes: 
Andressa Soares R.A.:112290
Júlia Martino Caldato R.A.:112294
Mariana Vidotto Donadon R.A.:116328
 
Docente:
Ernani Abicht Basso
Maringá-PR
2023
1. PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS
Compostos MM
(g/mol)
pe (°C) pf (°C) densidade (g/cm3)
Acetanilida 135,17 304 115 1,22
Ácido sulfúrico 98,07 310 -15 1,84
2. SUBSTITUIÇÃO ELETROFÍLICA AROMÁTICA
Substituição eletrofílica aromática é aquela em que um eletrófilo substitui um hidrogênio
pertencente a um anel aromático permitindo a introdução de diversos grupos em anéis aromáticos
(Solomons, 2012).
Compostos com duplas ligações na presença de eletrófilos normalmente reagem por
mecanismos de adição eletrofílica, mas no caso do benzeno, ao sofrer uma reação de adição acabaria
perdendo a ressonância, que é o que confere a ele certa estabilidade. Portanto, para que um grupo seja
adicionado ao anel, deve ocorrer a substituição de um hidrogênio por ele e assim a ressonância é
restaurada, como observado no mecanismo geral abaixo para uma reação de substituição eletrofílica
aromática (SEAr) (Bruice, 2006).
Mecanismo 1: Mecanismo geral de uma substituição eletrofílica aromática:
É possível então, por exemplo, a inserção de um grupo nitro num composto aromático, essa
reação é chamada de nitração. Para isso são utilizados ácido nítrico como eletrófilo e ácido sulfúrico
concentrado para que a reação ocorra mais rapidamente, pois, o ácido sulfúrico é um ácido mais forte
que o ácido nítrico, ele consegue então protoná-lo, em seguida o ácido nítrico protonado libera uma
molécula de água restando o íon nitrônio. Nesse caso então a função do ácido sulfúrico é aumentar a
concentração do eletrófilo, o íon nitrônio. O mecanismo da nitração do benzeno é mostrado abaixo
(Solomons, 2012).
Mecanismo 2: Mecanismo da nitração do benzeno:
3. ORIENTAÇÃO E REATIVIDADE NA SUBSTITUIÇÃO
Grupos presentes em um anel aromático afetam sua reatividade para uma futura substituição.
Um grupo pode ser chamado de ativador, nesse caso eles aumentam a reatividade do anel ou
desativador, nesse caso ele diminui a reatividade do anel. Para determinar se um grupo é ativador ou
desativador é preciso analisar o efeito indutivo e de ressonância do grupo, ou seja, se retiram ou doam
densidade eletrônica para o anel. Grupos que que doam elétrons orientam a substituição nas posições
orto e para, grupos que retiram elétrons orientam em meta, com exceção dos halogênios, que mesmo
sendo grupos retiradores por indução (maior eletronegatividade que o carbono) orientam em orto e
para. Grupos que possuem pares de elétrons não compartilhados sobre o átomo ligado diretamente ao
anel são fortemente ativadores e orientadores orto-para, porém no caso das amidas e ésteres, não
exercem tanto efeito de aumento na reatividade do anel, pois a ressonância também leva elétrons para
fora do anel, como no exemplo geral abaixo (Solomons, 2012):
Mecanismo 3: Ressonância de um grupo amida ligado a anel aromático.
Deve-se analisar também o efeito do grupo sobre o íon arênio formado numa SEAr para
determinar a orientação da substituição.
4. BASICIDADE DE AMINAS E AMIDAS
O caráter básico das aminas é proveniente do par de elétrons livres presentes no nitrogênio.
Aminas alifáticas apresentam maior basicidade do que a amônia devido ao efeito doador de elétrons
dos grupos alquila. Quanto mais átomos ligados ao nitrogênio, melhor o poder de solvatação por
ligação de hidrogênio. Aminas terciárias são mais básicas do que secundárias e primárias:
RNH2 < R2NH < R3N
Na vdd é secundaria, primaria e terciaria a ordem, pq mesmo com 3 grupos metil doadores ligados na
amina terciária o impedimento espacial gerado por eles, diminui muito sua basicidade, o correto é
R2NH2 >RNH > R3N>NH3>aminas aromáticas
Aminas aromáticas são menos básicas do que alifáticas devido à deslocalização do par de
elétrons pelo anel. Além disso, quanto maior o número de metilas, maior o caráter básico.
Nas amidas há ocorrência do efeito de ressonância, perdendo seu caráter básico por conta da
transferência do par eletrônico do nitrogênio para o oxigênio:
Quando comparadas com aminas, apresentam ácido conjugado menos estável e menor pKa.
5. CONTROLE DA TEMPERATURA DA REAÇÃO
Considerando que a reação é exotérmica, a temperatura da reação de nitração tem influência
direta na orientação do grupo nitro principalmente em derivados de aromáticos substituídos. Sendo
assim, a diminuição da temperatura tem relação direta com o favorecimento do ataque da base.
6. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
7. REFERÊNCIAS
FISPQ - ACETANILIDA. Disponível em: <https://controllabpr.com.br/files/fispq/1509
5624504FISPQ_ACETANILIDA_PURISSIMA.pdf>. Acesso em: 30 de janeiro de 2023.
Solomons, T. W. G.; Fryhle, C. B. Química orgânica. vol. 2; 10. ed. Rio de Janeiro, 2012.
Bruice, Paula Yurkains. Química orgânica. 4 ed., v.2, 2006.
Acidez e basicidade de compostos orgânicos. Disponível em:
<http://www.iq.usp.br/wjbaader/qfl2345/Capitulo_1'3_QFL%202345.pdf>. Acesso em: 30 de
janeiro de 2023.
PROENEM. Teorias de acidez e basicidade. Disponível em:
<https://www.proenem.com.br/enem/quimica/teorias-de-acidez-e-basicidade/#:~:text=Nas%2
0amidas%2C%20ocorre%20o%20efeito,%2C%20portanto%2C%20como%20subst%C3%A2
ncias%20neutras.>. Acesso em: 30 de janeiro de 2023.
HILÁRIO, Flaviane Francisco. Ácidos e bases. Disponível em:
<https://www.proenem.com.br/enem/quimica/teorias-de-acidez-e-basicidade/#:~:text=Nas%2
0amidas%2C%20ocorre%20o%20efeito,%2C%20portanto%2C%20como%20subst%C3%A2
ncias%20neutras.>. Acesso em: 30 de janeiro de 2023.