Analise a estrutura do ácido ascórbico (Vitamina C ). O ácido ascórbico possui pKa 4,17, enquanto o ácido acético possui
. Qual dos dois é mais ácido? Dê a estrutura da base conjugada do ácido ascórbico e explique por que sua acidez é comparável a de um ácido carboxílico.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos a acidez do ácido ascórbico (Vitamina C) e do ácido acético, conhecendo suas constantes
, e em seguida dar a estrutura da base conjugada do ácido ascórbico e explicar por que sua acidez chega a ser comparável à de um ácido carboxílico. Vamos usar o conceito de que quanto menor a
, mais forte é o ácido, e depois identificar onde ocorre a desprotonação no anel enediol do ácido ascórbico.
Passo 2
Como a força de um ácido cresce quando sua
diminui, comparamos:
Portanto, o ácido ascórbico é mais ácido que o ácido acético.
Passo 3
O grupo mais facilmente desprotonável no ácido ascórbico é o hidroxila enólica que faz parte do sistema conjugado
–OH adjacente ao carbonila do lactona. Ao perder o próton, forma-se um enolato cuja carga negativa está altamente deslocalizada. A base conjugada pode ser representada pelo SMILES:
Passo 4
A explicação para a acidez comparável a um ácido carboxílico é que, na base conjugada do ácido ascórbico, o par de elétrons não ligantes do oxigênio desprotonado se delocaliza por ressonância entre:
. O carbono vizinho da dupla
. O carbonila do anel lactona
Além disso, há efeito indutivo do oxigênio anelado e estabilização extra por ponte de hidrogênio intramolecular. Tudo isso reduz a carga localizada e estabiliza a base conjugada, tornando o ácido ascórbico quase tão forte quanto um ácido carboxílico.
Além disso, há efeito indutivo do oxigênio anelado e estabilização extra por ponte de hidrogênio intramolecular. Tudo isso reduz a carga localizada e estabiliza a base conjugada, tornando o ácido ascórbico quase tão forte quanto um ácido carboxílico.
Resposta
O ácido ascórbico é mais ácido (
vs.
), sua base conjugada é o enolato representado por
SMILES: OC(C(O)CO)C([O^-])
O
e a acidez é elevada porque o oxigênio desprotonado forma um enolato ressonante estabilizado pelo carbonila do lactona e por efeitos indutivos e de H-bond intramolecular.
SMILES:
e a acidez é elevada porque o oxigênio desprotonado forma um enolato ressonante estabilizado pelo carbonila do lactona e por efeitos indutivos e de H-bond intramolecular.