Explique por que não ocorre reação entre ácidos carboxílicos e aminas nas condições:
Em meio básico, pela adição de um catalisador básico

Passo 1

O que o enunciado pede: explicar por que NÃO ocorre reação entre um ácido carboxílico e uma amina quando o meio é básico (isto é, ao adicionar um catalisador básico).
Informações dadas (implícitas no enunciado): reagentes genéricos — ácido carboxílico \mathrm{R-COOH} e amina \mathrm{R'-NH_2}; condição: meio básico / presença de base como catalisador.
Pergunta clara: por que, nessas condições, não se forma a amida \mathrm{R-CO-NH-R'} por condensação direta?

Passo 2

Primeiro conceito importante: equilíbrio ácido–base do ácido carboxílico.
O ácido carboxílico sofre desprotonação:
\mathrm{R-COOH \rightleftharpoons R-COO^- + H^+}.
Em meio básico este equilíbrio é deslocado para a direita — ou seja, o ácido existe majoritariamente como o ânion carboxilato \mathrm{R-COO^-}. Isso é chave: a forma presente na solução em meio básico é o carboxilato, não o ácido neutro.

Passo 3

O que torna um carbono carbonílico reativo a nucleófilos? — conceito de eletrofilia do carbono carbonílico.
O carbono da carbonila (C=O) é eletrofílico quando a ligação C=O tem caráter positivo parcial no carbono; isso permite que um nucleófilo (como a amina) ataque o carbono e forme um intermediário tetraédrico. Protonar a carbonila (em meio ácido) aumenta essa eletrofilia: a protonação no oxigênio torna o carbono ainda mais positivo e sujeito ao ataque nucleofílico. Sem protonação ou outra ativação, o carbono é menos eletrofílico.

Passo 4

Por que o carboxilato impede o ataque nucleofílico? (explicação mecanística/eletrostática)
  • O anião \mathrm{R-COO^-} está carregado negativamente; essa carga é delocalizada por ressonância sobre os oxigênios, reduzindo muito a densidade de carga positiva no carbono carbonílico. Resultado: o carbono deixa de ser um bom aceitador de elétrons (eletrofílico fraco).
  • Além disso, atacar um centro já negativamente carregado com um nucleófilo neutro ou negativo é eletricamente desfavorável (repulsão eletrostática). Mesmo que a amina esteja desprotonada e nucleofílica ( \mathrm{R'-NH_2} é nucleófilo), a repulsão e a baixa eletrofilia do carboxilato tornam o ataque muito lento ou inexistente.

Passo 5

O problema do grupo saída: por que a simples eliminação de \mathrm{OH^-} não funciona?
Para formar a amida pela condensação direta seria preciso que, após ataque, saísse um grupo hidroxila como \mathrm{OH^-} (ou que a água fosse eliminada). Mas \mathrm{OH^-} é um péssimo grupo saída porque é uma base forte; sair como íon \mathrm{OH^-} é energeticamente desfavorável, especialmente em meio básico onde já há muita \mathrm{OH^-}. Em condições ácidas a hidroxila pode ser protonada e sair como \mathrm{H_2O}, que é um bom grupo saída — por isso a protonação (meio ácido) facilita a eliminação e a formação da amida. Em meio básico isso não acontece.

Passo 6

Resumo mecânico curto (comparação ácido vs básico):
  • Em meio ácido: protona-se a carbonila \Rightarrow carbonilo mais eletrofílico \Rightarrow ataque da amina \Rightarrow transferência de prótons e eliminação de \mathrm{H_2O} (boa saída) \Rightarrow amida (se água for removida ou se houver ativação).
  • Em meio básico: o ácido vira \mathrm{R-COO^-} (não pode ser protonado facilmente), o carbono não é eletrofílico, e o possível grupo saída seria \mathrm{OH^-} (muito ruim). Logo a via típica de formação de amida não ocorre.

Passo 7

Aspecto termo cinético e de equilíbrio (por que a reação não “anda” mesmo que haja nucleófilo):
Mesmo que algum ataque ocorresse, o processo global \mathrm{R-COOH + R'-NH_2 \rightleftharpoons R-CO-NH-R' + H_2O} é um equilíbrio que normalmente favorece os reagentes, a menos que se retire a água ou se ative o grupo carboxila. Em meio básico não se remove água e não há ativação — portanto não há direção favorável para formar amida. Além disso, a presença de base dificulta o passo que exigiria formação de \mathrm{H_2O} como saída porque não há prótons livres para protonar a hidroxila.

Passo 8

O que funciona para formar amidas então? (para entender por contraste)
  • Converter o ácido em um derivado mais reativo (por exemplo cloreto de acila \mathrm{R-COCl}) usando \mathrm{SOCl_2} — aí \mathrm{Cl^-} é um bom grupo saída e a amida forma facilmente.
  • Usar reagentes de acoplamento (p.ex. DCC, EDC) que ativam a carboxila tornando possível a substituição por amina.
  • Fazer a reação em meio ácido com remoção de água (desidratação azeotrópica) ou aquecer sais de amônio carboxilato sob condições apropriadas — tudo isso envolve ativação ou condições que tornam \mathrm{OH} uma saída aceitável.
    Esses contrastes mostram por que uma “catalise básica” não é uma estratégia válida.

Passo 9

Resposta didática e motivadora: o porquê prático e simples para a prova — em uma frase curta e clara.
  • Em meio básico o ácido está desprotonado como \mathrm{R-COO^-}, o carbono carbonílico perde sua eletrofília por ressonância e repulsa eletrostática; além disso, a eliminação exigiria \mathrm{OH^-} saindo, o que é fortemente desfavorável. Por isso a condensação direta com aminas não ocorre sob catálise ou condições básicas — é preciso ativar a carboxila ou usar ácido/remoção de água para que a reação prossiga.

Resposta

Em meio básico não ocorre porque o ácido carboxílico é desprotonado para \mathrm{R-COO^-}, tornando o carbono carbonílico pouco eletrofílico (ressonância) e repelente a ataque nucleofílico, e porque a saída de \mathrm{OH^-} é energeticamente desfavorável; portanto um catalisador básico impede a ativação necessária para formar amida.

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