Prediga os produtos da reação entre o cloreto de propanoila e os seguintes reagentes:
f) Aniline
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:
. - Anilina:
.
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
) encontra uma amina nucleofílica (como
), 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
. 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):
-
Ataque nucleofílico: o par de eléctrons livres do nitrogênio de
aproxima-se e ataca o carbono carbonílico de . 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.
-
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.
-
Eliminação do grupo cloreto: o intermediário re-forma a ligação dupla C=O, expulsando
. Assim obtém-se a amida: o nitrogénio ligado ao grupo acila. -
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 (
) 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):
Em nome comum, o produto acilado é a N-fenilpropanamida (ou propanamida N-fenilada), cuja fórmula pode ser escrita como
com
.
Passo 5
Quem é o coproducto real que aparece na mistura? O coproducto imediato é
(formado quando
sai e um protão é transferido). Na prática, esse
geralmente protona a anilina restante, dando o sal anilínio cloreto:
Portanto, se a reação for feita sem uma base para neutralizar o
, é comum que parte da anilina se converta no sal
, 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
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),
Ácido clorídrico , que na prática frequentemente aparece como sal anilínio cloreto
Ácido clorídrico