Identifique o composto mais ácido entre os pares a seguir. Explique o seu raciocínio.
(g)
or
(g)
or
Passo 1
O enunciado pede para comparar a acidez de dois ácidos carboxílicos heterocíclicos:
– (ácido furoico)
– (ácido pirrólico)
Para decidir qual é o mais ácido, precisamos avaliar a estabilidade de suas bases conjugadas. A acidez aumenta quando a base conjugada está mais estabilizada, seja por efeitos indutivos (–I) ou por efeitos de ressonância (–R ou R).
–
–
Para decidir qual é o mais ácido, precisamos avaliar a estabilidade de suas bases conjugadas. A acidez aumenta quando a base conjugada está mais estabilizada, seja por efeitos indutivos (–I) ou por efeitos de ressonância (–R ou
Passo 2
Considerando efeitos indutivos (–I):
– No anel de furano, o átomo de oxigênio é mais eletronegativo que carbono e puxa densidade eletrônica pelo efeito indutivo, ajudando a estabilizar a carga negativa do carboxilato adjacente.
– No anel de pirrol, o nitrogênio ligado ao hidrogênio é menos eletronegativo comparado ao oxigênio e, por ser doador de elétrons, exerce efeito indutivo doador ( I), que tende a desestabilizar a carga negativa do carboxilato.
– No anel de furano, o átomo de oxigênio é mais eletronegativo que carbono e puxa densidade eletrônica pelo efeito indutivo, ajudando a estabilizar a carga negativa do carboxilato adjacente.
– No anel de pirrol, o nitrogênio ligado ao hidrogênio é menos eletronegativo comparado ao oxigênio e, por ser doador de elétrons, exerce efeito indutivo doador (
Passo 3
Considerando efeitos de ressonância ®:
– O oxigênio do furano pode participar de ressonância que, indiretamente, retira densidade do grupo carboxilato (efeito –R), pois seus pares eletrônicos estão parcialmente direcionados ao anel, tornando o carboxilato mais estável.
– O nitrogênio do pirrol dá elétrons ao anel por ressonância ( R), aumentando a densidade sobre o sistema aromático e, por extensão, sobre o grupo carboxilato, o que desestabiliza a base conjugada.
– O oxigênio do furano pode participar de ressonância que, indiretamente, retira densidade do grupo carboxilato (efeito –R), pois seus pares eletrônicos estão parcialmente direcionados ao anel, tornando o carboxilato mais estável.
– O nitrogênio do pirrol dá elétrons ao anel por ressonância (
Passo 4
Comparando os dois efeitos:
– No ácido furoico, predominam efeitos estabilizadores da base (–I e –R do oxigênio do anel).
– No ácido pirrólico, predominam efeitos desestabilizadores (doação de elétrons pelo nitrogênio, I e
R).
Logo, a base conjugada do ácido furoico é mais estabilizada que a do ácido pirrólico.
– No ácido furoico, predominam efeitos estabilizadores da base (–I e –R do oxigênio do anel).
– No ácido pirrólico, predominam efeitos desestabilizadores (doação de elétrons pelo nitrogênio,
Logo, a base conjugada do ácido furoico é mais estabilizada que a do ácido pirrólico.
Passo 5
Portanto, o ácido mais forte (mais fácil de desprotonar) é o derivado de furano.
Resposta
O composto mais ácido é
(ácido furoico).