- Uma molécula de substrato, cuja fórmula condensada é
reagiu com uma base, que removeu um dos hidrogênios formando o intermediário de fórmula condensada
. Ao adicionar um ácido a este intermediário houve a regeneração da molécula do substrato original, mas também houve a formação de uma molécula, cuja fórmula condensada é NHCHOH .
a) Para compreender o que ocorreu, complete o quadro abaixo:
Estrutura do substrato:
+\ base
Estrutura do Intermediário: -NHCHO
Estrutura de ressonância do intermediário
Estrutura do produto I:
Estrutura do produto II: NHCHOH
b) Justifique a formação dos produtos formados.
c) Os dois produtos seriam formados na mesma proporção? Se não, qual seria formado em maior proporção? Justifique.
a) Para compreender o que ocorreu, complete o quadro abaixo:
Estrutura do substrato:
|
+\ base | Estrutura do Intermediário: -NHCHO | Estrutura de ressonância do intermediário | Estrutura do produto I:
|
Estrutura do produto II: NHCHOH |
c) Os dois produtos seriam formados na mesma proporção? Se não, qual seria formado em maior proporção? Justifique.
Passo 1
O enunciado trata da reação ácido-base de formamida (
), gerando um ânion amida que, ao ser reprotonado, pode regenerar a amida original ou formar o tautômero imídico (imídico-ácido). Veremos de que modo a desprotonação no nitrogênio gera ressonância que permite duas vias de protonação e, por fim, qual produto predomina.
Passo 2
Preenchendo o quadro (item a):
Estrutura do substrato:
Estrutura do intermediário (ânion amida):
Estrutura de ressonância do intermediário:
Estrutura do produto I (reprotonação em N, regenerando a amida):
Estrutura do produto II (reprotonação em O, formando o imídico-ácido):
Passo 3
Justificativa da formação dos produtos (item b):
Quando a base retira o próton do nitrogênio de , forma-se o ânion
. Esse ânion se estabiliza por ressonância, deslocando carga para o oxigênio e gerando a forma
. Ao adicionar ácido, esse ânion pode ser protonado em dois sítios:
– Protonação no nitrogênio (respeitando a forma original do substrato) volta a ser formamida (
).
– Protonação no oxigênio (na forma ressonante) forma o tautômero imídico-ácido
.
Quando a base retira o próton do nitrogênio de
– Protonação no nitrogênio (respeitando a forma original do substrato)
– Protonação no oxigênio (na forma ressonante)
Passo 4
Proporções dos produtos (item c):
Não se formam em igual proporção. A amida ( ) é muito mais estável termodinâmicamente que o imídico-ácido, pois o sistema carbonila-amida é fortemente estabilizado por conjugação e ligações de hidrogênio. Logo, o produto I (formamida) predomina fortemente sobre o produto II (imídico-ácido).
Não se formam em igual proporção. A amida (
Resposta
a)
Estrutura do substrato:
Estrutura do substrato:
Estrutura do intermediário:
Ressonância do intermediário:
Produto I:
Produto II:
b) A base desprotona o nitrogênio, formando um ânion ressonante que, em presença de ácido, pode ser protonado no N (regenerando a amida) ou no O (formando o imídico-ácido).
c) Não. A amida (produto I) é muito mais estável que o imídico-ácido (produto II) e, portanto, é formada em proporção muito maior.