Aulas 01 e 02 - Slides - Ácidos Carboxílicos (10)

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UNIDADE 1: REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO 
NUCLEOFÍLICA EM CARBONOS ACÍLICOS 
(REAÇÕES ENVOLVENDO ÁCIDOS 
CARBOXÍLICOS E DERIVADOS).
Aula 01 e 02
Patrícia Fontes Pinheiro
QUÍMICA ORGÂNICA III – QUI 232
Ácidos Carboxílicos
Grupo Carbonila e grupo acila
Grupo Carbonila Grupos 
denominados ‘acila’
Substâncias carboniladas da classe I
➢ Substâncias com grupos que podem ser substituídos por um nucleófilo.
Ácido 
carboxílico
Éster
Anidrido
Haletos de Acila 
X = Cl ou Br
Amidas
➢ São aquelas em que o grupo acila está ligado a um átomo ou grupo de 
átomos que podem ser substituídos por outro grupo.
Nitrilas
➢São aquelas nas quais o grupo acila esta ligado a um grupo que não pode 
ser facilmente substituído por outro grupo. Os aldeídos e cetonas estão 
nesta classe. O -H e os grupos alquila ou arila (- R ou - Ar) de aldeídos e 
cetonas não podem ser substituídos por um nucleófilo.
Substâncias carboniladas da classe II
Aldeídos Cetonas
Ácido carboxílico
Cloreto de acila
Éster
Amida
-
Temos que:
1) Menor o pKa , 
mais forte o ácido e 
mais fraca sua base 
conjugada.
2) Bases fracas –
bons griupos de 
saída.
3) Aldeídos e 
cetonas não sofrem
reações de 
substituição.
2
Ácidos Carboxílicos
Grupo carboxílico
Grupos carboxílicos são frequentemente 
mostrado em formas abreviadas
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
Exercício de Fixação
1. Escreva os nomes sistemáticos e comuns para os compostos 
apresentados a seguir. 
Ácido fórmico
Ácido etanoico
Ácido acético
Ácido propanoico
Ácido propiônico
Ácido butanoico
Ácido butírico
Ácido pentanoico
Ácido valérico
Ácido hexanoico
Ácido caproico Ácido prop-2-enoico
Ácido acrílico
Ácido metanoicoNome sistemático: 
Nome comum: 
➢ Na nomenclatura sistemática, a posição do substituinte é designada por 
um número. O carbono carbonílico de um ácido carboxílico é sempre o 
carbono C - 1. 
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
Ácidos graxos insaturados
Ácidos graxos têm de 10 
a 30 carbonos (o mais 
comum é 12 a 18)
Ácidos graxos de ocorrência natural
Número de 
carbonos
Nome 
comum
Nome 
sistemático
Estrutura
Temperatura de 
ebulição (oC)
Saturados
Ácido láurico Ácido dodecanoico
Ácido mirístico Ácido tetradecanoico
Ácido palmítico Ácido hexadecanoico
Ácido esteárico Ácido octadecanoico
Ácido araquídico Ácido eicosanoico 
Ácidos graxos de ocorrência natural
Insaturados
Ácido palmitoleico Ácido (9Z)-hexadec-9-enoico
Continuação
Ácido oleico Ácido (9Z)-octadec-9-enoico
Ácido linoleico Ácido (9Z, 12Z)-octadeca-9,12-
dienoico
Ácido linolênico Ácido (9Z, 12Z, 14Z)-octadeca-9, 
12, 15-trienoico
Ácido araquidônico Ácido (5Z, 8Z, 11Z,14Z)-eicosa-5,8 , 
11, 14-tetraenoico
Ácido linoleico
Ácido (9Z, 12Z)-octadeca-9,12-
dienoico
EPA Ácido (5Z, 8Z, 11Z, 14Z, 17Z)-eicosa-5, 8, 11, 
14, 17-pentaenoico
Ácidos graxos
Ácidos graxos - 
trans
A gordura trans eleva o risco de doenças do coração e vasos 
sanguíneos, como infartos, derrames, AVCs e trombose.
Ácido esteárico
Ácido graxo saturado 
com 18 carbonos
Ácido oleico
Ácido graxo insaturado 
com 18 carbonos
➢ Ômega indica a posição da primeira ligação dupla em um ácido graxo insaturado, contando 
a partir da extremidade metil. Por exemplo, o ácido linoléico é um ácido graxo ômega-6 
porque sua primeira ligação dupla está após o sexto carbono, e o ácido linolênico é um 
ácido graxo ômega-3 porque sua primeira ligação dupla está após o terceiro carbono. 
Ácidos Graxos Ômega
Ácido linoleico Ácido linolênico
Ácidos Graxos Ômega
➢ Nos mamíferos falta a enzima que introduz uma ligação dupla além de C-9, contando a partir do 
carbono carbonílico. O ácido linoléico e os ácidos linolênicos são, portanto, ácidos graxos essenciais 
para mamíferos: os mamíferos não podem sintetizá-los, mas como são necessários para função 
corporal normal, eles devem ser obtidos da dieta. 
➢ Descobriu-se que os ácidos graxos ômega-3 diminuem a probabilidade de morte súbita devido a um 
ataque cardíaco. Quando sob estresse, o coração pode desenvolver distúrbios fatais em seu ritmo. 
Os ácidos graxos ômega-3 são incorporados nas membranas celulares do coração e aparentemente 
têm um efeito estabilizador no ritmo cardíaco. Esses ácidos graxos são encontrados em peixes 
gordurosos, como arenque, cavala e salmão.
Salmão
Ácido linoleico Ácido linolênico
➢Na nomenclatura comum, a posição do substituinte é designada por uma 
letra do alfabeto grego, o carbono carbonílico não tem designação. 
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
❖ O carbono adjacente ao carbono carbonílico é o carbono alfa, o carbono 
adjacente ao carbono alfa é o carbono beta, e assim por diante...diante
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
Nome sistemático: 
Nome comum: 
Ácido 2-metoxibutanoico
Ácido α-metoxibutírico
Ácido 3-bromopentanoico
Ácido β-bromovalérico
Ácido 2-cloroexanoico
Ácido γ-clorocaproico
Ácidos Carboxílicos - Nomenclatura
➢ Ácidos carboxílicos nos quais um grupo carboxila está ligado a um anel são 
nomeados pela adição de “ácido carboxílico” ao nome do composto cíclico.
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Derivados de Ácidos Carboxílicos
Haletos de Acila- Nomenclatura
➢ Os cloretos de acila têm um -Cl no lugar do grupo -OH de um ácido carboxílico. 
Cloretos de acila são nomeados substituindo “ácido ic” do nome do ácido por 
“cloreto de oila”. (Também existem brometos de acila, mas são menos comuns 
que os cloretos de acila.)
Cloreto de etanoíla
Cloreto de acetila
Brometo de 3-metilpentanoíla
Brometo de β-metilvalerila
Cloreto de ciclopentanocarbonoíla
Ésteres - Nomenclatura
➢ Um éster tem um grupo -OR no lugar do grupo -OH de um ácido carboxílico. 
➢ Ao nomear um éster, o nome do grupo ( R ) ligado ao oxigênio carboxílico é indicado 
primeiro, trocando “ácido ico” por “ato”. O grupo R Ligado ao oxigênio é citado com 
terminação ila. Lembre-se da diferença entre um grupo fenil e um grupo benzil.
___ato de ___ila
Ésteres - Nomenclatura
Etanoato de etila
Acetato de etila
Propanoato de fenila
Propionato de fenila
3-bromobutanoato de metila
β-bromobutirato de metila
Cicloexanocarxialato de etila
2. Os aromas de muitas flores e frutas são devidos a ésteres como os mostrados neste 
problema. Quais são os nomes comuns desses ésteres?
Exercício de fixação
➢ Os ésteres cíclicos são chamados lactonas. 
➢ Assim, lactonas com um ciclo de quatro membros são beta-lactonas (o oxigênio da 
carboxila esta no carbono beta), lactonas com um ciclo de cinco membros são y-lactonas, 
e com ciclos de seis membros são delta-lactonas.
Ésteres Cíclicos : Lactonas
Ésteres Cíclicos : Lactonas
➢ Na nomenclatura sistemática, eles são nomeados como “2-oxacicloalcanonas” (“oxa” designa 
o átomo de oxigênio). nomes, o comprimento da cadeia de carbono é indicado pelo nome 
comum do ácido carboxílico, e uma letra grega especifica o carbono ao qual o oxigênio é 
apegado. 
2-oxaciclopentanona 2-oxacicloexanona 3-metil-2-oxacicloexanona 3-etil-2-oxaciclopentanona
Sais - Nomenclatura
➢ Os sais dos ácidos carboxílicos são nomeados da mesma maneira. A palavra ‘ácido’ do 
ácido carboxílico é retirada, e escreve-se o nome do ácido substituindo-se a terminação 
‘oico’ por ‘ato’, seguido por ‘de’ e pelo nome do cátion.
Nome sistemático: 
Nome comum: 
Metanoato de sódio
Formato de sódio
Etanoato de potássio
Acetato de potássio
Benzenocarboxilato de sódio
Benzoato de sódio
Sais - Nomenclatura
➢ Freqüentemente, o nome do cátion é omitido.
Acetato Piruvato (S)-(+)-lactato
➢ Amidas são nomeadas substituindo-se a terminação ‘oico’ por ‘amida’. As terminações 
‘carboxílico’ e ‘ico’ também são substituídas por ‘amida’ para os ácidos com essas 
terminações.
Amidas - Nomenclatura
Nome sistemático: 
Nome comum: 
etanamida
acetamida
4-clorobutanamida
γ-clorobutiramida
Benzenocarboxamida
benzamida
➢ Se um substituinte estiver ligado ao nitrogênio, o nome do substituinte é indicado 
primeiro (se houver maisde um substituinte ligado ao nitrogênio, eles são indicados 
em ordem alfabética), seguido do nome da amida. O nome de cada substituinte é 
precedido por um N para indicam que o substituinte está ligado a um nitrogênio.
Amidas - Nomenclatura
N-cicloexilpropanamida
N-etil-N-metilpentanamida N,N-dietilbutanamida
Amidas cíclicas: lactamas
➢ As amidas cíclicas são chamadas de lactamas. Sua nomenclatura é semelhante à das lactonas. 
Na Nomenclatura sistemática, eles são nomeados como “2-azacicloalcanonas” (“aza” designa o 
átomo de nitrogênio). Para seus nomes comuns, o comprimento da cadeia de carbono é indicado 
por o nome comum do ácido carboxílico, e uma letra grega especifica o carbono ao qual o 
nitrogênio está ligado.
Pílula da natureza - para dormir 
➢ A melatonina, uma amida natural, é um hormônio sintetizado 
por a glândula pineal do aminoácido triptofano. 
➢ A melatonina regula o relógio claro-escuro em nosso cérebros 
que governa coisas como o ciclo sono-vigília, temperatura 
corporal, e produção de hormônios.
➢ Os níveis de melatonina aumentam de noite para noite e depois 
diminuem conforme manhã se aproxima. Pessoas com altos 
níveis de melatonina dormem mais e mais profundamente do 
que aqueles com níveis baixos. A concentração do hormônio em 
nossos corpos varia com a idade - crianças de 6 anos têm mais 
de cinco vezes a concentração que as pessoas de 80 anos têm 
- que é uma das as razões pelas quais os jovens têm menos 
problemas para dormir do que os mais velhos. 
✓ Suplementos de melatonina são usados ​​para tratar insônia 
e distúrbios do sono causados por outros fatores.
Nitrilas - Nomenclatura
➢ As nitrilas são substâncias que contem o grupo funcional CN. 
➢ As nitrilas são consideradas derivados dos ácidos carboxílicos porque, como todas as 
substâncias carboniladas da classe I, elas reagem com água para formar ácidos 
carboxílicos.
➢ Na nomenclatura sistemática, nitrilas são nomeadas com a adição da palavra ‘nitrila’ ao nome do 
correspondente alcano. Observe que a ligação tripla do grupo nitrila esta contida no número de 
carbonos da cadeia continua mais longa. 
➢ Na nomenclatura comum, as nitrilas são nomeadas retirando-se a palavra ‘acido' do ácido 
carboxílico correspondente e substituindo-se a terminação ‘ico’ do nome do ácido por ‘nitrila’. As 
nitrilas também podem ser nomeadas como alquilcianetos, usando o nome do grupo alquil que 
estiver ligado ao grupo CN .
Nitrilas - Nomenclatura
Anidrido de Ácido
Anidrido Simétrico
Anidrido misto
Anidrido de Ácido - Nomenclatura
➢ Os anidridos simétricos são designados pelo nome do ácido carboxílico correspondente, 
substituindo-se a palavra ‘ácido’ por ‘anidrido’. 
➢ Os anidridos mistos são nomeados ao se manter os mesmos nomes dos ácidos 
carboxílicos correspondentes em ordem alfabética, substituindo-se a palavra ‘acido’ por 
‘anidrido’.
Anidrido acético
Anidrido butanoico propanoico
Nomeie os seguintes compostos:
Desenhe a estrutura de cada um dos seguintes:
a) Acetato de fenila
b) γ-Caprolactama
c) N-benziletanamida
d) Ácido γ-metilcaproico
e) 2-Cloropentanoato de etila
f) β-bromobutiramida 
g) Cloreto de cicloexanocarbonila
h) Ácido α-clorovalérico 
Estrutura dos ácidos carboxílicos e seus derivados
Estrutura dos ácidos carboxílicos e seus derivados
➢ Os ésteres, os ácidos 
carboxílicos e as amidas 
tem duas estruturas que 
contribuem 
majoritariamente com a 
ressonância.
➢ A segunda estrutura que 
contribui para a 
ressonância dos cloretos 
de acila e anidridos de 
acido tem menor 
importância.
✓ Essa estrutura é mais importante para as amidas do que 
para os esteres ou ácidos carboxílicos, o nitrogênio é 
menos eletronegativo do que o oxigênio e, portanto, tem 
mais capacidade de acomodar a carga positiva.
Propriedades físicas de substâncias carboniladas
Temperaturas de Ebulição Relativa:
amida > ácido carboxílico > nitrila ≫ éster ~ cloreto de acila ~ aldeído ~ 
cetona
Propriedades físicas de substâncias carboniladas
Temperaturas de Ebulição Relativa:
amida > ácido carboxílico > nitrila ≫ éster ~ cloreto de acila ~ aldeído ~ 
cetona
❖ As fortes interações dipolo-dipolo nas nitrilas dão-lhes uma temperatura de 
ebulição semelhante ao de um álcool. 
❖ Os ácidos carboxílicos têm temperaturas de ebulição relativamente altas porque 
cada molécula tem dois grupos que podem formar duas ligações de hidrogênio. 
❖ Amidas têm os pontos de ebulição mais altos porque eles têm fortes interações 
dipolo-dipolo, uma vez que o contribuidor de ressonância com cargas separadas 
contribui significativamente para a estrutura geral do composto.
➢ Os derivados de ácidos carboxílicos são solúveis em solventes como éteres, alcanos clorados e 
hidrocarbonetos aromáticos.
➢ Assim como os álcoois e éteres, as substâncias carboniladas com menos de quatro carbonos 
são solúveis em água.
➢ Os ésteres, as amidas N,N-dissubstítuidas e as nitrilas são frequentemente usados como 
solventes porque são polares, mas não apresentam grupos hidroxila ou amino reativos. Temos 
visto que a dimetilformamida (DMF) e um solvente polar aprótico comum.
Propriedades físicas de substâncias carboniladas
N,N-Dimetilformamida (DMF)
Ocorrência natural dos ácidos carboxílicos e seus derivados
➢ Os haletos de acila e os anidridos de ácido são mais reativos do que os ácidos 
carboxílicos e ésteres, os quais, por sua vez, são mais reativos do que as amidas.
➢ Devido a sua alta reatividade, haletos de acila e anidridos de acido não são encontrados 
na natureza. Os ácidos carboxílicos, por sua vez, são menos reativos e são amplamente 
encontrados na natureza.
Ácido lático
Ácido oxálico
Ácido cítrico
Ocorrência natural dos ácidos carboxílicos e seus derivados
➢ Os ésteres também são frequentemente encontrados na natureza, em fragrâncias 
das flores e frutas.
Acetato de benzila
 (Jasmim)
Butanoato de etila
 (Maça)
Ocorrência natural dos ácidos carboxílicos e seus derivados
Cafeína
Piperina 
Penicilina G 
➢ O ácido carbônico - um composto com dois grupos OH ligados a um carbono 
carbonílico – é instável, decompondo-se facilmente em CO2 e H2O. 
➢ A reação é reversível, portanto carbônica o ácido é formado quando o CO2 é 
borbulhado na água. 
✓ Os grupos OH do ácido carbônico, assim como o grupo OH de um ácido carboxílico podem ser 
substituído por outros grupos:
Derivados do Ácido Carbônico
Ácido carbônico
Referências
➢ BARBOSA, L.C.A. Introdução à Química Orgânica. São Paulo: Prentice 
Hall, 2ed., 2011.
➢ BRUICE, P. Química Orgânica, vol.2, 4 ed. São Paulo, Pearson, 2006.
➢ CLAYDEN, J.; REEVES, N. Organic Chemistry. Oxford University Press:
United Kingdom, 2000.
➢ SOLOMONS, G.; FRYHLE, C. B. Química Orgânica, v. 2, 10ª edição, 
(traduzida da original - John Wiley & Sons, Inc), Rio de Janeiro: LTC - 
Livros Técnicos e Científicos Editora, 2013.
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