Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ÁCIDOS CARBOXÍLICOS E DERIVADOS - são formados por uma carboxila (carbonila + hidroxila), tendo o seguinte grupo funcional que geralmente é abreviado como -COOH ou -CO2H Ácidos Carboxílicos carbonila hidroxila Acidez dos Ácidos Carboxílicos - podem doar prótons (-H+) para o meio ácidos de Bronsted - são ácidos fracos Acidez dos Ácidos Carboxílicos Quanto maior a cadeia de um ácido monocarboxílico.... ...mais FRACO é o ácido. > acidez Acidez dos Ácidos Carboxílicos > A acidez de um ácido carboxílico é inversamente proporcional ao tamanho de sua cadeia hidrocarbonada. Ácidos dicarboxílicos são mais fortes que ácidos monocarboxílicos de mesma cadeia. O OH H H H H H H H O OO O H H H H HH > acidez Acidez dos Ácidos Carboxílicos Propriedades físico-químicas dos ácidos carboxílicos - ácidos carboxílicos e seus derivados até quatro carbonos, são totalmente solúveis em água – fazem múltiplas interações de hidrogênio com água Propriedades físico-químicas dos ácidos carboxílicos - possuem odor forte - formam dímeros em líquidos puros e soluções diluídas de solvente próticos - p.e. e p.f. são maiores do que álcoois, aldeídos e cetonas de massas moleculares correspon- dentes Propriedades físico-químicas dos ácidos carboxílicos - menos solúveis que aldeídos e cetonas ponto de ebulição Nomenclatura - Ácidos Carboxílicos No sistema IUPAC, substitui o sufixo –ano do nome do alcano equivalente, que corresponde à maior cadeia do ácido, pela adição –óico precedida pela palavra ácido. ácido 4-metilhexanóico ácido 4-hexenóico Substância Nome sistemático Nome comum p.e. (oC) HCOOH ác. metanóico ác. fórmico 100,5 H3CCOOH ác. etanóico ác. acético 118 H3C(CH2)2COOH ác. butanóico ác. butírico 164 H3C(CH2)3COOH ác. pentanóico ác. valérico 187 H3C(CH2)4COOH ác. hexanóico ác. capróico 205 H3C(CH2)16COOH ác. octadecanóico ác. esterárico 383 CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 COH OCH 3 CH 3 CHCHCH2CH2COH O Ácidos Carboxílicos - presentes em compostos biológicos aminoácidos ácidos graxos (lipídios) Ácido metanóico - líquido a temperatura ambiente, incolor, cáustico e de cheiro irritante - foi inicialmente obtido da destilação de formigas vermelhas, originando seu nome usual, ácido fórmico (do latim formica) C O OH H ácido metanóico ou ácido fórmico. HCOOH Ácido etanóico - líquido incolor, tóxico, de cheiro característico, possui sabor azedo (do latim acétum) - usado no preparo de perfumes, seda artificial, acetona e corantes - presente no vinagre, solução aquosa de 4% a 6% em volume de ácido acético, utilizado para temperar saladas C O OH CH 3 ácido etanóico ou ácido acético. CH3COOH Ácido butanóico é o nome oficial do ácido butírico (do grego boytyron, que quer dizer manteiga), é responsável pelo cheiro desagradável da manteiga rançosa C O OH CH 2CH3 CH2 ácido butanóico ou ácido butírico. ácido carboxílico O grupo carboxílico é o grupo gerador de uma família enorme de compostos chamados de compostos acílicos ou derivados de ácido carboxílico. Derivados de Ácidos Carboxílicos - compostos acílicos, possuem radical acila radical acila O grupo carboxílico é o grupo gerador de uma família enorme de compostos chamados de compostos acílicos ou derivados de ácido carboxílico !! Derivados de Ácidos Carboxílicos radical acila anidrido de ácido R C O O R' C O haletos de acila R C X O éster R C OR' O R C 2 O R C NHR' O R C NR'R'' O NH R C O amidas R C ONa O sais de ácidos Anidridos Carboxílicos Os nomes da maioria dos anidridos são formados retirando-se a palavra ácido do nome dos ácidos caboxílicos, e depois se adiciona a palavra anidrido. Os anidridos são derivados de duas moléculas de ácido carboxílico pela remoção de uma molécula de água. anidrido etanóico ou anidrido acético anidrido butanóico- etanóico ou anidrido acético-butírico anidrido succínico RCOH O RCOCR' O + H 2 O+ HOCR' O O CH3 C O O CH3 C O CH3 C O O H3CH2CH2C C O CH2 C O O CH2 C O RCOH O RCOCR' O + H 2 O+ HOCR' O O Propriedades físico-químicas dos anidridos - densidade pode ser maior do que a água - insolúveis em água - anidrido fórmico e cloreto de formila são instáveis e nãopodems er isolados em condições normais ponto de ebulição denisdade Anidrido acético O anidrido acético é um reagente utilizado na produção da aspirina, de tecidos, filmes fotográficos e papel celofane. Ésteres Produzidos pela condensação entre um ácido carboxílico e um álcool. Os ésteres são nomeados como se fossem “sais de alquila” dos ácidos carboxílicos. Os nomes dos ésteres são formados a partir do ácido de onde provêm (com terminação –ato ou –oato) e dos nomes do álcool (com a terminação –ila). A palavra ácido do nome do ácido carboxílico é retirada e a contribuição do nome relacionado ao álcool vem em segundo lugar. etanoato de etila ou acetato de etila propanoato de terc-butila etanoato de vinila ou acetato de vinila RCOH O + HOR' RCOR' O + H 2 O CH3 C OCH2CH3 O CH3CH2 C OC(CH3)3 O CH3 C OCH=CH2 O CCl OCH2CH3 O RCOH O + HOR' RCOR' O + H 2 O Propriedades físico-químicas dos ésteres - moléculas polares - não ocorrem interações de hidrogênio intermoleculares - densidade é menor do que a água - insolúveis em água - voláteis e tem aroma agradável ponto de ebulição Os ésteres de massa molar pequena são usados como aromatizantes e flavorizantes !! CH3-COO-CH3 etanoato de metila (aroma de rum) CH3-COO-CH2-CH3 etanoato de etila (aroma de maça) CH3-COO-(CH2)4-CH3 etanoato de pentila (aroma de banana) CH3-COO-(CH2)7-CH3 etanoato de octila (aroma de laranja) CH3-COO-(CH2)3-CH3 etanoato de isobutila (aroma de morango) Ésteres Os ésteres de massa molar grande são lipídios (fosfolipídios, esfingolipídios, triglicerídios ! Fosfolipídio Triglicerídio Ésteres Ésteres - Flavorizantes Os flavorizantes são substâncias que apresentam sabor e aroma característicos, geralmente agradáveis. Devido a isso, são bastante utilizados em vários produtos alimentícios, como balas, gomas de mascas, sorvetes, bombons, gelatinas, iogurtes, bolos e etc. Em alguns rótulos desses produtos, aparece a indicação flavorizante (F) seguida de um algarismo romano: F I – essências naturais F II – essências artificiais F III – extrato vegetal aromático F IV – flavorizante quimicamente definido Derivados dos ácidos carboxílicos no qual o — OH do ácido é substituído por um halogênio (X). X X OH OH Haletos de Acila ou Haletos de Ácido Halogênios (X) - átomos da família 7A (F, Cl, Br, I). Haletos de Acila ou Haletos de Ácido Seus nomes são formados pela substituição da palavra ácido pela palavra cloreto (brometo, iodeto, etc..), e da terminação –ico pela terminação –ila. cloreto de etanoilaou cloreto de acetila brometo de propanoila cloreto de benzoíla CH3 C Cl O H3CH2C C Cl O H5C6 C Cl O Br NH2-CO-NH2 uréia CH3-CO-NH2 etanamida CH3- CH3-CO-NH2 propanamida As amidas possuem caráter básico ! Derivados dos ácidos carboxílicos no qual o — OH do ácido é substituído pelo grupo amina — NH2 Amidas CH 3 C NH2 O H5C6 C NH2 O CH3 C N O CH 3 CH 3 CH3 C NHC2H5 O CH 3 C N O C 6 H 5 CH 2 CH 2 CH 3 Amidas Os nomes das amidas que não possuem substituintes no átomo de N são formados pela retirada da palavra ácido e terminação –ico do nome comum do ácido (ou –óico do nome substitutivo), e então adiciona-se –amida. Os grupos alquila no átomo de N das amidas são nomeados como substituintes, sendo precedidos por –N ou –N,N. acetamida benzamida N,N-dimetilacetamida N-etilacetamida N-fenil-N- propilacetamida - amidas primárias e secundárias possuem pontos de ebulição mais altos do que ácidos carboxílicos como peso molecular equivalente Propriedades físico-químicas das amidas - muitas amidas possuem odor desagradável Amidas e a Medicina – barbitúricos Uma classe de compostos muito importantes que apresentam o grupo amida é a dos barbitúricos. Esse composto foi sintetizado pela primeira vez em 1864 por Baeyer, na época um estudante, aluno de Kekulé. Os barbitúricos são usados como sedativos, indutores do sono, para diminuir a ansiedade e alguns distúrbios de origem psíquica. A ingestão de barbitúricos com bebidas alcoólicas potencializa em 200 vezes a ação do barbitúrico. Seu uso habitual leva a uma tolerância do organismo, exigindo cada vez doses maiores, o que cria dependência. Em doses elevadas, pode causar a morte, razão pela qual a comercialização de barbitúricos é controlada. Amidas e a Medicina - aspirina Estudos médicos mostram que a aspirina (ácido acetilsalicílico), é o analgésico e antipirético mais adequado para a maioria das pessoas. Porém, algumas pessoas são alérgicas à aspirina, ou muito sensíveis à irritação da mucosa intestinal produzida por ela. Nesses casos o substituto ideal é uma amida sintética – como acetominofeno (paracetamol), a mais comum. Sua ação como analgésico e antitérmico é semelhante à da aspirina, mas ela não é tão eficaz como antiinflamatório. paracetamol COOH + NaOH H2O COONa+ + H2O COOH + NaHCO 3 H2O COONa+ + CO2 + H2O Ácidos carboxílicos reagem facilmente com soluções aquosas de bases fortes (NaOH) (KOH) formando sais de sódio solúveis. pKa 4,19 Sais de ácidos carboxílicos de cadeias longas são chamados de sabões !! Sais de Ácidos Carboxílicos Sais de Ácidos Carboxílicos Nomenclatura: são caracterizados pela terminação –ato, tanto na sistemática IUPAC quanto na comum, substituindo-se o –ico do nome e retirando a palavra ácido da frente. CH3COONa: acetato de sódio ou etanoato de sódio Os sais de sódio e de potássio da maioria dos ácidos carboxílicos são facilmente solúveis em água, mesmo os de cadeias longas (principais componentes dos sabões). Bibliografia 1. SOLOMONS, T.W.G.; FRYHLE, C.B. Química Orgânica. Rio de Janeiro: LTC Editora. Vol 1, 7.ed., 2001; Vol 2, 7a ed., 2002. (Capítulos 16, 17 e 18). 2. VOLLHARDT, K.P.C.; SCHORE, N.E. Química Orgânica: Estrutura e Função. Porto Alegre: Bookman. 4.ed., 2004. (Capítulos 17 a 20). 3. BARBOSA, L.C.A. Introdução à Química Orgânica. São Paulo: Prentice Hall. 2004. (Capítulos 12 e 13). 4. McMURRY, J. Química Orgânica. São Paulo: Pioneira Thomson Learning. Vol 1, 2005; Vol 2, 2005. (Capítulos 19 a 23).
Compartilhar