(3 pontos)Sabe-se que a ordem de basicidade das aminas é:
Explique essa ordem de basicidade das aminas baseando-se no efeito indutivo e na solvataçao dos ions formados.
Passo 1
O enunciado pede para justificar a ordem de basicidade
das aminas em solução aquosa, usando o efeito indutivo e a solvatacão dos íons protonados.
Passo 2
Em solução aquosa, a basicidade de uma amina depende de quão facilmente seu par de elétrons em nitrogênio captura um próton, ou seja, da estabilidade de seu cátion conjugado
. Dois fatores principais atuam:
– efeito indutivo dos grupos alquila, que doa densidade eletrônica para o nitrogênio;
– solvatacão (hidratação) do cátion protonado, que o estabiliza por interações com água.
– efeito indutivo
– solvatacão (hidratação) do cátion protonado, que o estabiliza por interações com água.
Passo 3
Pelo efeito indutivo, cada grupo metila doa elétrons ao nitrogênio, aumentando sua densidade eletrônica e facilitando a protonação. Assim, em ordem decrescente de doação
:
Isoladamente, isso sugeriria que a amina terciária seria a mais básica.
Passo 4
Por outro lado, ao formar o cátion
, a solvatacão por moléculas de água contribui para a sua estabilidade. Quanto maior o volume e a dificuldade de acesso ao nitrogênio protonado, mais fraca é a solvatacão. A ordem de solvatacão decrescente dos cátions é
Ou seja, o cátion da amina terciária é o menos estabilizado pela água.
Passo 5
O balanço entre efeito indutivo (que favorece aminas com mais metilas) e solvatacão (que penaliza aminas mais volumosas) leva à ordem observada em água:
A amina secundária ganha de todas por ter boa doação
(duas metilas) e ainda ser relativamente pouco estérica, permitindo solvatacão eficaz do cátion. A amina terciária perde para a primária porque seu cátion sofre forte impedimento estérico e é menos solvatado.