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Faculdade Estácio de Sá Curso: Farmácia Professora: Maria Carolina B. Di Medeiros Aluno (a): Lista de Exercícios 1) Explique as razões pelas quais, os ácidos carboxílicos possuem elevados pontos de fusão quando comparados com as demais funções orgânicas indicadas a seguir. 2) Ao comparamos o pKa de ácidos carboxílicos e álcoois, é possível perceber que álcoois são menos ácidos do que os ácidos carboxílicos. Fundamentados na teoria de Bronsted-Lowere podemos afirmar que a acidez de uma espécie química está relacionada á capacidade de ionização, sobretudo envolvendo o íon H+. Explique porque os álcoois são menos ácidos do que os ácidos carboxílicos. 3) Ácidos carboxílicos de cadeia curta apresentam boa solubilidade em água. No entanto moléculas de cadeia longa não possuem a mesma característica. Explique fundamentando a resposta em conceitos físico-químicos, a razão do comportamento de solubilidade dos ácidos carboxílicos. Reações aldolicas intramoleculares podem levar à formação de anéis, como por exemplo nas reações a seguir. É muito comum que reações intramoleculares resultem em anéis em função da proximidade espacial dos grupamentos. Como pode ser observado no esquema a seguir: A formação de estruturas anelares em química orgânica, ocorrem favoravelmente quando a energia envolvida minimiza os efeitos de tensão. 4) Em uma reação aldolica intramolecular formará favoravelmente anéis de quantos membros? Ácidos carboxílicos reagem com álcoois em uma reação de esterificação. O mecanismo a seguir demonstra como ocorre uma reação de esterificação catalisada por um ácido. 5) Com base no exposto acima, descreva o mecanismo geral para a reação entre o ácido etanoico (ácido acético) e o etanol em meio ácido. A hidrólise de ésteres pode ser catalisada por ácidos ou bases. A hidrólise catalisada por ácidos é um processo controlado pelo equilíbrio, o inverso da esterificação de Fischer. A hidrólise em base é irreversível e é o método geralmente selecionado para fins preparativos. Exemplo de uma equação geral da hidrólise de um éster e a formação de um ácido carboxílico e álcool. O O O OH O CH3OH H+ 6) Com base na explicação e o mecanismo exposto acima, descreva a equação que represente a hidrólise do etanoato de etila em meio ácido. Os compostos cíclicos que contêm, no anel, pelo menos um átomo que não seja carbono são chamados de compostos heterocíclicos e aqueles que apresentam estabilidade aromática são chamados de compostos aromáticos heterocíclicos. Alguns compostos aromáticos heterocíclicos representativos são piridina, pirrol, furano e tiofeno. As estruturas e o sistema de numeração IUPAC utilizado para nomear seus derivados são mostrados a seguir. Em termos de estabilidade e comportamento químico, esses compostos se parecem mais com o benzeno que com os alcenos. Piridina, pirrol e tiofeno, como o benzeno, estão presentes no alcatrão de hulha. O furano é preparado a partir de uma substância chamada de furfural, que é obtida do sabugo do milho. Os compostos aromáticos heterocíclicos também podem ser policíclicos. Um anel de benzeno e um anel de piridina, por exemplo, podem compartilhar um lado comum de duas maneiras diferentes. Uma maneira leva ao composto chamado de quinolina; a outra resulta na isoquinolina. O par não compartilhado da piridina, por exemplo, não é necessário para cumprir o requisito de seis elétrons p para a aromaticidade; assim, ele está inteiramente associado ao nitrogênio e não está deslocalizado no sistema p aromático. Este par de elétrons fica portanto inteiramente livre para capturar prótons e portanto tornar a piridina uma substância com caráter básico. Além disso, um característica interessante sobre esta substância, está relacionada à sua capacidade de interação com eletrófilos (espécies químicas com afinidade à centros negativos). O carbono susceptível à interação com eletrófilos fica na posição meta em relação ao nitrogênio. 7) Com base nos conhecimentos acima descritos, indique quais carbonos podem interagir com um eletrófilo e também explique o porque o par de elétrons do nitrogênio dá o caráter básico para a molécula. Os fenóis são compostos que têm um grupo hidroxila ligado diretamente a um anel benzênico ou benzenoide. O composto parental desse grupo, o C6H5OH, chamado apenas de fenol, é um importante produto químico industrial. Muitas das propriedades dos fenóis são análogas àquelas dos álcoois, mas essa similaridade é excesso de simplificação. Assim como as arilaminas, os fenóis são compostos difuncionais. O grupo hidroxila e o anel aromático interagem fortemente, o que afeta a reatividade um do outro. Essa interação leva a algumas propriedades novas e úteis dos fenóis. Uma etapa-chave da síntese da aspirina, por exemplo, não tem paralelo nas reações de álcoois ou arenos. Com lembretes periódicos das maneiras pelas quais os fenóis se parecem com álcoois e arenos, este capítulo enfatiza as maneiras pelas quais os fenóis são inigualáveis. A propriedade mais característica dos fenóis é sua acidez. Os fenóis são mais ácidos do que os álcoois, mas menos ácidos do que os ácidos carboxílicos. Lembre-se que os ácidos carboxílicos têm pKas de aproximadamente 5, enquanto que os álcoois estão no intervalo entre 16 e 20. O pKa da maioria dos fenóis é de cerca de 10. O pKa dos fenóis é sutilmente afetado pela presença de substituintes no anel aromático. Observe a tabela a seguir: Exemplo de m-cresol: 8) Com base na tabela descrita acima, coloque em ordem crescente de acidez os seguintes compostos: O-clorofenol, 2,4,6 Trinitrofenol, p-nitrofenol, fenol. 9) Explique em termos de acidez qual a ordem crescente para a substituição em orto, meta ou para.