a) Estabeleça três fatores que contribuam para o fato de a hidrólise não catalisada de um éster ser uma reação lenta.
b) Qual reação é mais rápida, a hidrólise de um éster ou a aminólise do mesmo éster?

Passo 1

Resumindo, temos a hidrólise não catalisada de um éster:
\mathrm{RCOOR'} + \mathrm{H_2O} \longrightarrow \mathrm{RCOOH} + \mathrm{R'OH}
e queremos entender por que essa reação é lenta sem catalisadores. Em seguida comparamos com a aminólise:
\mathrm{RCOOR'} + \mathrm{R''NH_2} \longrightarrow \mathrm{RCONHR''} + \mathrm{R'OH}.
O conteúdo envolve o mecanismo de substituição nucleofílica em carbonilas, destacando fatores que afetam a taxa de reação.

Passo 2

O primeiro fator é a baixa nucleofilicidade da água ( \mathrm{H_2O}). Como a água é neutra e fortemente solvatada em meio aquoso, ela tem dificuldade de atacar o carbono carbonílico do éster, gerando pouquíssimas colisões efetivas que formem o intermediário tetraédrico.

Passo 3

O segundo fator é a estabilização por ressonância do grupo éster \mathrm{RCOOR'}. O par de elétrons do oxigênio do éster se delocaliza com o carbono carbonílico, reduzindo a carga parcial positiva nesse centro e tornando-o menos suscetível ao ataque nucleofílico.

Passo 4

O terceiro fator é o mau grupo de saída, o íon alcóxido \mathrm{R'O^-}. Para romper o intermediário tetraédrico, é preciso expulsar esse íon, que é uma base forte e pouco estável livre. Sem protonação prévia, essa etapa tem energia de ativação muito alta.

Passo 5

Entre hidrólise e aminólise, a aminólise é mais rápida porque a amina ( \mathrm{R''NH_2}) é um nucleófilo muito mais forte que a água. O ataque da amina ao carbono carbonílico ocorre com menor barreira de energia, acelerando a formação do intermediário e a substituição.

Resposta

a)
  1. Baixa nucleofilicidade da água ( \mathrm{H_2O}).
  2. Estabilização por ressonância do grupo éster ( \mathrm{RCOOR'}), diminuindo a eletrofilia do carbono.
  3. Íon alcóxido ( \mathrm{R'O^-}) é um grupo de saída pobre, exigindo alta energia para se desprender.
b) A aminólise é mais rápida que a hidrólise.

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