1. Escreva o mecanismo da reação entre o cloreto de acetila e a dietilamina

Passo 1

O enunciado pede: escrever o mecanismo da reação entre o cloreto de acetila e a dietilamina.
Informações fornecidas (diretas do enunciado):
  • Reagentes: \mathrm{CH_3COCl} (cloreto de acetila) e \mathrm{Et_2NH} (dietilamina, onde \mathrm{Et}=\mathrm{C_2H_5}).
  • Objetivo: mostrar passo a passo como ocorre a transformação química entre esses reagentes (ou seja, o mecanismo).

Passo 2

Antes de iniciar o mecanismo: conceitos essenciais e por que essa reação ocorre — mastigue isso como se fosse um mapa mental para a prova.
  • O carbono carbonílico de \mathrm{CH_3C(=O)Cl} é eletrofílico: a ligação \mathrm{C=O} puxa densidade eletrônica para o oxigênio e o grupo \mathrm{Cl} é retirador de elétrons por efeito indutivo, então o carbono fica ainda mais suscetível ao ataque de nucleófilos.
  • A dietilamina \mathrm{Et_2NH} tem um par de elétrons não ligantes no nitrogênio: isso a torna um nucleófilo (e também uma base). O nucleófilo prefere atacar átomos de carbono eletrófilos, como o carbono carbonílico.
  • Em reações com derivados de ácido (como cloretos de acila), o mecanismo padrão é “adição-eliminação” (formação de um intermediário tetraédrico seguida de eliminação do grupo saindo).
  • Importante na prática: a reação gera HCl. Para tomar a HCl formada e evitar protonar todo o nucleófilo, normalmente usa-se excesso de amina (ou outra base) — por isso a estequiometria prática exige duas bases por cada cloreto de acila: uma ataca, outra neutraliza o HCl formado.

Passo 3

Passo inicial do mecanismo — ataque nucleofílico (formação do intermediário tetraédrico).
  • Escreva os reagentes:
\mathrm{CH_3C(=O)Cl} \quad\text{e}\quad \mathrm{Et_2NH}.
  • O que acontece eletronicamente: o par de elétrons não ligantes do nitrogênio da \mathrm{Et_2NH} ataca o carbono do grupo carbonila \mathrm{C(=O)}. Ao mesmo tempo, os elétrons da dupla ligação \mathrm{C=O} deslocam-se para o oxigênio.
  • Resultado desse movimento: forma-se um intermediário tetraédrico em que o carbono agora tem quatro ligações. Na representação de cargas:
    • o oxigênio recebe a carga negativa ( \mathrm{O^-});
    • o nitrogênio, ao compartilhar seu par para formar a nova ligação C–N, fica com carga positiva ( \mathrm{N^+}).
  • Podemos escrever esquematicamente o intermediário (mostrando as cargas localizadas):
\text{intermediário tetraédrico: }\quad \mathrm{[CH_3C( O^- )(Cl)(NEt_2H^+)]}áé
(esta fórmula indica que o oxigênio tem excesso de elétrons e o nitrogênio está protonado/positivamente carregado por ter usado seu par).

Passo 4

Transferência de próton (neutralização parcial do intermediário) — por que e como.
  • O intermediário da etapa anterior tem uma carga positiva no nitrogênio; isso é instável. Para estabilizar, ocorre uma transferência de próton. Na prática a segunda molécula de amina ( \mathrm{Et_2NH}) atua como base e retira um próton do nitrogênio protonado, formando \mathrm{Et_2NH_2^+} e deixando o intermediário com nitrogênio neutro e oxigênio com carga negativa:
\mathrm{[CH_3C(O^-)(Cl)(NEt_2H^+)] + Et_2NH \longrightarrow [CH_3C(O^-)(Cl)(NEt_2)] + Et_2NH_2^+.
  • Esse passo é importante porque a presença de uma base que remova prótons facilita a etapa seguinte (eliminação do grupo saindo). Em provas, lembre-se: uma amina muitas vezes tem dupla função aqui — nucleófilo e base.

Passo 5

Colapso do intermediário tetraédrico — eliminação do íon cloreto e formação da amida.
  • O oxigênio com elétrons livres pode recolocar seu par em forma de dupla ligação \mathrm{C=O}. Quando isso ocorre, uma das ligações ao carbono deve se romper — o grupo que sai é o \mathrm{Cl^-}, que é um bom grupo saindo porque é uma base fraca em solução e estabiliza a carga negativa.
  • Assim, ao reorganizar os elétrons do intermediário:
\mathrm{[CH_3C(O^-)(Cl)(NEt_2)] \longrightarrow CH_3C(=O)NEt_2 + Cl^-}.
  • Juntando com o cátion gerado na etapa anterior, obtém-se o sal:
Cl^- + Et_2NH_2^+ \longrightarrow Et_2NH_2^+Cl^-.
  • Portanto o produto orgânico neutro é a amida \mathrm{CH_3C(=O)NEt_2} (diethylacetamide, mais formalmente N,N-dietilacetamida? na verdade como a amina era secundária com um H disponível, forma-se \mathrm{CH_3CONHEt_2} — note que o nitrogênio ainda tem um H ligado) e o subproduto ácido é retido como sal de amônio:
\mathrm{CH_3CONHEt_2} \quad\text{e}\quad \mathrm{Et_2NH_2^+Cl^-}.

Passo 6

Resumo estequiométrico e observações práticas — o que escrever na prova e como justificar.
  • Equação global (mostre a estequiometria com as duas equivalentes de amina, uma para atacar e outra para captar HCl):
\mathrm{CH_3COCl + 2\,Et_2NH \longrightarrow CH_3CONHEt_2 + Et_2NH_2^+Cl^-}.
  • Observações importantes para citar em prova:
    • É comum usar excesso de amina ou uma base separada (por ex. \mathrm{Et_3N} — trietilamina) para capturar o HCl e evitar que o nucleófilo seja protonado antes de atacar.
    • A reação é do tipo adição–eliminação com intermediário tetraédrico; o grupo \mathrm{Cl^-} é um bom grupo saindo, por isso esses cloretos de acila reagem prontamente com aminas para dar amidas.
    • Em condições experimentais, a reação costuma ser rápida e exotérmica; controle de temperatura e solvente (por ex. diclorometano, \mathrm{CH_2Cl_2}) são usados.

Resposta

\mathrm{CH_3COCl + 2\,Et_2NH \longrightarrow CH_3CONHEt_2 + Et_2NH_2^+Cl^-}

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