Ácidos carboxílicos e derivados Fundamentos de Química Orgânica

Ácidos carboxílicos e derivados Grupos funcionais muito comuns encontradas em importantes moléculas naturais e sintéticas. Ex.: Proteínas (amidas), gorduras (triacilgliceróis), Nylon (poliamida), PET (poliéster), sabão (carboxilatos), entre muitas outras As reações de substituição no carbono acílico são também muito importantes para a produção dessas moléculas e de outras

Ácidos carboxílicos Nome do alcano + ácido + ”óico” Muitos nomes comuns: ácido palmítico, ácido mirístico, ácido caprílico, ácido valérico, etc. Alto ponto de ebulição, os de cadeia pequena são solúveis em água Carboxilatos (sais de ácido carboxílico) – estrutura e nomenclatura Acidez dos ácido carboxílicos Ácidos dicarboxílicos

Formação de sais de ácido carboxílico

Ácido dicarboxílicos

Derivados de ácidos carboxílicos

Ésteres Nomes derivados dos ácidos (-ato) e do álcool (-ila) Compostos polares porém voláteis (componentes de aromatizantes)

Outros derivados Anidridos Cloretos de acila Amidas Nitrilas Ligações de H Nitrilas

Síntese de derivados de ácidos carboxílicos

Síntese de ácidos carboxílicos Oxidação de alcenos (permanganato de potássio, ozônio) Oxidação de aldeídos e álcoois primários (permanganato para aldeídos e ácido crômico) Hidrólise de nitrilas (aumentam a cadeia em 1 carbono: substituição e posterior hidrólise) Carbonatação de reagentes de Grignard

Substituição no carbono acílico O carbono acílico reage por um mecanismo de adição eliminação A adição nucleofílica se dá pelo ataque de um nucleófilo ao carbono acílico (deficiente de elétrons) Forma-se um intermediário tetraédrico e se o grupo ligado originalmente ao carbono acílico for um bom grupo de saída, ele é eliminado e forma-se um novo derivado de ácido carboxílico.

Requisitos para a substituição O grupo ligado ao carbono acílico tem que ser um bom grupo de saída (quanto melhor, mais reativo) O grupo de saída será melhor quanto mais fraca for sua basicidade Dessa forma pode-se colocar os derivados na seguinte ordem: Cloreto de acila > anidrido > éster > amida Sendo assim, podemos sintetizar os derivados menos reativos a partir dos mais reativos. Em geral é assim que se produz os derivados de ácido carboxílico.

Cloretos de acila Síntese Uso de reagentes especiais como o SOCl2 ou cloretos de fósforo Por ser o derivado mais reativo, permite a obtenção de vários outros derivados como os anidridos, ésteres e amidas.

Síntese e reatividade de outros derivados Anidridos A partir de cloretos de acila (Equação geral) Anidridos cíclicos (succínico, ftálico) Ésteres A partir do ácido e do álcool A partir de anidridos e cloretos de acila Hidrólise ácida ou básica Dicloretos com dióis - Poliésteres Amidas A partir de cloretos de acila, anidridos e ésteres hidrólise

Outros derivados de ácidos carboxílicos Lactonas e lactamas polimerização Poliésteres e poliamidas

Nylon-6,6