Prediga os produtos da reação entre o cloreto de propanoila e os seguintes reagentes:
f) Aniline

Passo 1

O enunciado pede para prever os produtos da reação entre o cloreto de propanoíla e a anilina. As espécies reativas e suas fórmulas (aqui escritas em notação química simples) são:
  • Cloreto de propanoíla: \mathrm{CH_3CH_2C(=O)Cl}.
  • Anilina: \mathrm{C_6H_5NH_2}.
A pergunta é: quais são os produtos principais formados quando essas duas substâncias reagem?

Passo 2

Qual é a ideia geral que usamos aqui? Quando um cloreto de ácido (como \mathrm{CH_3CH_2C(=O)Cl}) encontra uma amina nucleofílica (como \mathrm{C_6H_5NH_2}), a reação típica é uma substituição nucleofílica acílica: o nitrogênio da amina ataca o carbono carbonílico, formando inicialmente um intermediário tetraédrico, que depois elimina o íon cloreto \mathrm{Cl^-}. O resultado típico é uma amida. Vou detalhar passo a passo o mecanismo e as consequências práticas.

Passo 3

Mecanismo passo a passo (explicado de forma didática, imaginando as setas entre eletrões):
  1. Ataque nucleofílico: o par de eléctrons livres do nitrogênio de \mathrm{C_6H_5NH_2} aproxima-se e ataca o carbono carbonílico de \mathrm{CH_3CH_2C(=O)Cl}. Esse ataque liga o nitrogênio ao carbono carbonílico e transforma a dupla ligação C=O num grupo alcoolato (intermediário tetraédrico).
    • Por que isso acontece? O carbono carbonílico é eletrofílico (ele perde densidade eletrônica para o oxigénio), então é suscetível ao ataque de nucleófilos como o nitrogénio da anilina.
  2. Formação do intermediário tetraédrico: o nitrogênio agora está ligado ao carbono e o oxigénio fica com carga parcial negativa (um oxigenato). Esse intermediário é relativamente instável.
  3. Eliminação do grupo cloreto: o intermediário re-forma a ligação dupla C=O, expulsando \mathrm{Cl^-}. Assim obtém-se a amida: o nitrogénio ligado ao grupo acila.
  4. Desprotonação: como o nitrogénio originalmente estava protonado (ou seja, tinha um H a mais após a ligação), em algum passo há perda de um protão para gerar a amida neutra. Se não houver base na mistura, o ácido clorídrico formado ( \mathrm{HCl}) pode protonar moléculas de anilina remanescentes, formando o sal anilínio cloreto.

Passo 4

Escrevendo a transformação global de forma compacta (estou escrevendo as fórmulas inline para ficar claro):
\mathrm{CH_3CH_2C(=O)Cl + C_6H_5NH_2 \longrightarrow CH_3CH_2C(=O)NH-C_6H_5 + HCl}
Em nome comum, o produto acilado é a N-fenilpropanamida (ou propanamida N-fenilada), cuja fórmula pode ser escrita como \mathrm{CH_3CH_2C(=O)NHPh} com \mathrm{Ph = C_6H_5}.

Passo 5

Quem é o coproducto real que aparece na mistura? O coproducto imediato é \mathrm{HCl} (formado quando \mathrm{Cl^-} sai e um protão é transferido). Na prática, esse \mathrm{HCl} geralmente protona a anilina restante, dando o sal anilínio cloreto:
\mathrm{C_6H_5NH_2 + HCl \longrightarrow C_6H_5NH_3^+Cl^-}
Portanto, se a reação for feita sem uma base para neutralizar o \mathrm{HCl}, é comum que parte da anilina se converta no sal \mathrm{C_6H_5NH_3^+Cl^-}, o que também pode retardar a reação (pois a anilina protonada é menos nucleofílica).

Passo 6

Observações práticas e esclarecimentos (para a prova):
  • A reação principal é acilação do nitrogênio — formação de uma amida (N-fenilpropanamida).
  • Em condições práticas costuma-se adicionar uma base (por exemplo piridina ou excess de amina) para capturar o \mathrm{HCl} e evitar protonação da anilina. Se a base estiver presente, o sal não se forma (ou forma-se em menor quantidade) e a reação rende mais amida.
  • Não ocorre aqui uma acilação eletrofílica do anel aromático (Friedel–Crafts) de forma direta, porque a anilina livre é muito nucleofílica e prefere ser atacada no nitrogénio; e se o meio for ácido a anilina fica protonada e desativa o anel, impedindo Friedel–Crafts. Ou seja, o caminho mais favorecido é formação de amida.

Resposta

N-fenilpropanamida (propanamida N-fenilada), \mathrm{CH_3CH_2C(=O)NH-C_6H_5}
Ácido clorídrico \mathrm{HCl}, que na prática frequentemente aparece como sal anilínio cloreto \mathrm{C_6H_5NH_3^+Cl^-}

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