ÁCIDOS CARBOXÍLICOS E DERIVADOS

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ÁCIDOS CARBOXÍLICOS E DERIVADOS – Capítulo 13
Ácidos carboxílicos são compostos que possuem a fórmula geral RCO2H, na qual R pode ser um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila ou arila. 
A substituição do grupo OH por outros grupos resulta na formação de outras classes de compostos denominados, genericamente de derivados ou de ácidos carboxílicos.
Os ácidos carboxílicos são caracterizados estruturalmente pela presença do grupo – COOH, denominado carboxila ou grupo carboxílico.
O ácido2,4-diclorofenoxiacético se constitui no primeiro herbicida seletivo desenvolvido, sendo relativamente pouco tóxico e bastante efetivo em baixa dosagem.
O ácido indol-3-ilacético (IAA) é um regulador endógeno de crescimento de plantas e está envolvido nos processos de divisão, diferenciação e elongamento de células vegetais.
O ácido giberélico (GA3) é um hormônio de crescimento de plantas, são usados para induzir a germinação de sementes de cevada para a produção de cerveja e para quebrar a dormência de sementes de batata.
A partir do ácido salicílico preparou-se o ácido acetilsalicílico, hoje denominado de Aspirina que é utilizada como antipirético, anti-inflamatório e analgésico, sendo um dos medicamentos mais consumidos no mundo.
O ácido fórmico (HCO2H) foi isolado inicialmente de formigas. É o composto que causa desconforto advindo das picadas de formigas.
O ácido acético (CH3COOH) é o principal constituinte do vinagre.
O ácido propiônico (CH3CH2COOH) é o mais simples ácido que apresenta característica de gordura.
O ácido butírico (CH3CH2CH2COOH) é um dos responsáveis pelo odor da manteriga rancificada.
Nomenclatura:
Ácidos Carboxílicos
Na nomenclatura substitutiva, s nomes dos ácidos carboxílicos são obtidos acrescentando-se à palavra ácido o nome do hidrocarboneto correspondente, cuja terminação o é substituída pelo sufixo oico ou dioico.
Exs:
O nome também pode ser formado pelo uso da terminação carboxílico para designar o grupo carboxila –COOH
Ex:
Os grupos carboxílicos quando considerados substituintes, são designados pelo termo carboxi.
Ex:
Sais e Éteres
Sais neutros de ácidos carboxílicos são nomeados pela citação do ânion derivado do ácido carboxílico trocando-se a terminação oico ou dioico por ato, seguida da preposição de mais o nome do cátion.
Ex:
Sais de ácidos são nomeados da mesma maneira que sais neutros. As palavras hidrogênio, di-hidrogênio etc, usadas quando apropriado, aparecem antes dos nomes dos ânions.
Ex:
Éteres de ácidos carboxílicos são nomeados da mesma maneira que sesu sais neutros, substituindo-se o nome do cátion pelo nome do grupo alquila ou arila.
Ex:
Haletos de acila
São nomeados pela citação do nome do haleto (cloreto, iodeto...) acrescido da preposição de mais o nome do grupo acila.
Ex:
Anidridos de ácido
Anidridos de ácidos monocarboxílicos, quando não substituídos, são nomeados pela trca da palavra ácido por anidro.
Ex:
Anidridos de monoácidos substituídos simetricamente são nomeados pelo prefixo bis.
Ex:
Anidridos de ácidos monocarboxílicos diferentes (anidridos mistos) são nomeados pela citação das partes dos ácidos em ordem alfabética após a palavra anidrido.
Ex:
Anidridos cíclicos de ácidos dicarboxílicos, embora apresentando estrutura heterocíclica, são preferencialmente nomeados com os nomes dos respectivos ácidos.
Ex:
Amidas
Exs:
Derivados monoacilados da amônia
Ex:
Amidas N-substituídas (R1CONHR2 e R1CONR2R3)
Ex:
Nitrilas
Pepla nomenclatura substitutiva, os compostos do tipo RCN recebem a terminação nitrila ou dinitrila após o nome do hidrocarboneto.
Ex:
Propriedades Físicas
Os ácidos carboxílicos são capazes de formar ligações de hidrogênio entre si e com solventes polares como água.
Por serem capazes de formar ligações de hidrogênio e, ainda, por serem mais polares que os álcoois, os ácidos carboxílicos são mais solúveis em água e apresentam temperatura de ebulição mais elevadas que os álcoois de massa molecular correspondente.
Ex de ligação de hidrogênio de um ácido carboxílico:
Os ácidos carboxílicos ionizam-se apenas parcialmente em solução aquosa.
Quanto maior for o valor da constante de acidez, K, mais forte é o ácido.
Um ácido carboxílico será mais forte quanto mais estável forte a sua base conjugada (carboxilato). A base conjugada é geralmente estabilizada pela presença de grupos retiradores de elétrons adjacentes à carboxila, que tender a reduzir, por efeito indutivo, a densidade de carga sobre o grupo carboxilato. Quanto maior for esse efeito indutivo retirador de elétrons, mais forte será o ácido.
Reações
Uma reação importante dos ácidos carboxílicos e seus derivados é a substituição nucleofílica no carbono acílico. Um nucleófilo ataca o carbono da carbonila e em seguida ocorre a eliminação do grupo abandonador, resultando na conversão de um derivado de ácido carboxílico em outro.
Ex:
Um derivado mais reativo é facilmente convertido em um menos reativo.
Ordem crescente de reatividade:
Essa ordem pode ser explicada da seguinte maneira:
Quanto menos básico for o grupo abandonador, mais reativo será o composto.
Efeitos de ressonância podem ser escritas:
(Quanto maior a contribuição da estrutura II, mais forte será a ligação C-L e menos reativo será o composto.
Quanto maior o efeito retirador de elétron dos grupo L, menor será a contribuição da estrutura II
O mecanismo geral da reação de substituição para um nucleófilo não carregado é:
(Se a reação for realizada em meio ácido, ocorrerá inicialmente uma protonação da carbonila, o que facilitará a etapa de ataque nucleofílico). 
Preparo e reações de cloretos de acila
Essa reação ocorre com a formação de ácido clorídrico, senso assim elas são realizadas na presença de um base ( piridina é a mais utilizada) para neutralizar o meio.
Ácidos, anidridos, ésteres e amidas podem ser obtidos a partir do cloreto de acila:
Reações e preparo de ésteres: forma um ácido carboxílico e um álcool
Síntese e reações de amidas: algumas amidas podem ser obtidas a partir de ácidos carboxílicos quando tratados com amônia.
Sabões e Detergentes
O sabão é um tipo especial de detergente.
O aquecimento de gordura animal ou vegetal (ambos os ésteres do glicerol com ácidos graxos) com base resulta na reação de hidrólise denominada saponificação.
Na indústria moderna, as duas fontes mais comuns de triacilglicerídeos são a gordura animal (sebo) e o óleo de coco.
Quando o sabão é posto em contato com a água, forma-se uma dispersão coloidal constituída por agregados denominados micelas. A superfície interna da micela é pouco polar e dissolve gorduras e outros compostos pouco polares. Já a superfície externa é muito polar, o que possibilita a solubilização do sabão em meio aquoso.
Aminoácido.
São ácidos carboxílicos que apresentam pelo menos um grupo amino na sua estrutura.
Ex: