Química Orgânica

Aula 2– Acidez e Basicidade

Prof. Davyson Moreira (davysonmoreira@hotmail.com)

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Química Orgânica

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Primeira definição de importância. Define ácido como substâncias doadoras de prótons e bases substâncias doadoras de -OH

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O ácido é toda substância química capaz de transferir

um próton quando em contato com qualquer

substância aceptora de próton ou removedora de

próton (ânions ou moléculas neutras portadoras de e-

não ligantes).

Este conceito esta relacionado com a

polaridade das ligações e com a eletronegatividade de elementos químicos ligados diretamente ao hidrogênio.

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Exemplos:

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Exemplos: Adição de hidrácidos à alcenos – etapa lenta

Exemplos: Desidratação intermolecular de álcoois para formação deéteres.

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Exemplos:

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Segundo Lewis (19223), ácido seria toda e qualquer substância química capaz

de receber um par de elétrons enquanto que as bases seriam substâncias capazes de doar um par

de elétrons. Por este conceito, substâncias

como BF3, AlCl3 podem ser consideradas ácidos.

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Exemplos:

Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – Formação de alq uilbenzenos

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Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – 2ª etapa da reaç ão.

Exemplos: Alquilação de Friedel Crafts – Formação do Prod uto.

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Exemplos (ácidos e bases de Lewis): Substituição Nu – solvólise.

Exemplos (ácidos e bases de Lewis):Adição de HCl ao e teno..

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ÁCIDOS E BASES: Resumo das Classificações

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ÁCIDOS E BASES: EFEITO DA ESTRUTURA

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ÁCIDOS E BASES: ELETRONEGATIVIDADE

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ÁCIDOS E BASES:

??

??

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Ácidos e Bases: Ácidos Carboxílicos

O efeito indutivo positivo passa a ser atuante na d iminuição da força ácida. Efeitos estéreos ou de impedimento espacial perto da carbox ila contribuem para a diminuição

da força ácida. Nas estruturas dos ácidos carboxíli cos, quando o hidrogênio conectado ao grupo funcional carboxila é substituído por grupos alquila há um

aumento crescente no valor do pka,indicando assim, uma diminuição na força ácida.

Exemplo: pKa ∆∆∆∆G0 KJ(ionização em água)

Ácido fórmico - 3,77 21

Ácido acético - 4,76 27,2

Ácido propanóico - 4,88

Ácido pentanóico - 5,05

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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos αααα,ββββ-não saturados

Esses ácidos possuem carbono sp2 , portanto possuem a

ligação ππππ em sua estrutura. Essa ligação é formada por orbitais p

dispostos lateralmente ao eixo nuclear o que possib ilita o efeito de

Ressonância (estabilização).

Exemplo: pKa

Ácido propanóico - 4,88

Ácido propenóico - 4,25

Ácido propinóico - 1,84

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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos αααα,ββββ-não saturados

Esses ácidos possuem carbono sp2 , portanto possuem a

ligação ππππ em sua estrutura. Essa ligação é formada por orbitais p

dispostos lateralmente ao eixo nuclear o que possib ilita o efeito de

Ressonância (estabilização).

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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos halogenados

O halogênio por ser o átomo mais eletronegativo atrai os elétrons por indução (efeito indutivo negativo), aumentando a força ácida. Se o halogênio se localizar no carbono alfa, maior será o efeito indutivo negativo sobre a carboxila e maior será a ionização. Observe que a acidez segue a aletronegatividade

do halogênio.

Se a introdução do halogênio for afastada do grupo carboxila, em carbono gama, por exemplo, o efeito indutivo sobre a carboxila será menor e

a ionização do ácido será diminuída.

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Ácidos e Bases: Acidos Carboxílicos halogenados

Aumentando o número de halogênios aumenta a força acida pelo fato de aumentar a intensidade do efeito

indutivo negativo sobre a carboxila.

Ácidos e Bases: Ácidez dos ácidos orgânicos aromátic os

??

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o ácido benzóico é mais fraco pelo fato do gropo fenilaagir como um doador de elétrons para fonte geradora de H+ por conta do efeito de ressonância. Quando a ressonância permitir o fluxo de elétrons rumo a fonte

geradora de H+ (carboxila), a ionização será dificultada e o ácido será mais fraco.

Ácidos e Bases: Acidez dos ácidos orgânicos aromáti cos

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Ácidos e Bases: Acidez dos ácidos orgânicos aromáti cos

A presença de um grupo orgânico no anel aromático do acido benzóico, vai afetar a acidez. Se o grupo for um ativador de anel, acidez do ácido benzóico vai diminuir , porém, se for um

grupo desativador de anel, a acidez do acido benzóico irá aumentar.

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Ácidos e Bases: Efeito Indutivo x Efeito de Campo

EFEITO INDUTIVODOS GRUPOS

METIILA(HIPERCONJUGAÇÃO)

EFEITO DEELETRONEGAT.

EFEITO DE CAMPOATRAVÉS DO ESPAÇO

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Ácidos e Bases: Efeito de Ressonância

Ácidos e Bases: Caráter ácido do H ligado ao átomo conjugado

??

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Ácidos e Bases: Acidez e Aromaticidade

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A acidez em substâncias orgânicas é muito importante nos processos de isolamento e purificação. Mais detalhes serão visto s no módulo de

Farmacognosia (isolamento e purificação de alcalóid es).

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Acidez e Basicidade em Substâncias Orgânicas

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas

Grupos doadores de e-estabilizam a carga

positiva no nitrogênio.

Grupos atratores(eletronegativos) delocalizam

os e- do nitrogênio, tornando a substâncias menos básica.

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidas

Bases Fracas !!!!

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidinas

Amidinas são bases mais fortes do que aminas e do que amidas !!!!

Amidinas usadas em síntese orgânica

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Amidinas C íclicas

Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Pirrol

A protonação promove a perda

de aromaticidade !

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Piridina

A protonação promove a perda

de aromaticidade !

Bases ainda mais fortes. Carga positiva é estabilizada !!

Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Guanidina

O par de eletrons do Nitrogenio não está em sobreposição com os eletrons do sistema

aromático!

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Ácidos e Bases: Substâncias Nitrogenadas: Guanidina s

Bases ainda mais fortes. Carga positiva é estabilizada !!