Como você prepararia as seguintes amidas usando um brometo ácido e uma amina (ou amônia) ?
c) Propanoamida
c) Propanoamida
Passo 1
O enunciado pede: “Como você prepararia a propanoamida usando um brometo ácido e uma amina (ou amônia)?”
Informações relevantes fornecidas (o que tenho que usar):
Informações relevantes fornecidas (o que tenho que usar):
- O reagente ácido disponível é um brometo acílico (brometo de acila), isto é o brometo de propanóilo se quero a propanoamida. Vou anotar isso como
. - A amina disponível pode ser a amônia
(ou outra amina, mas aqui queremos a propanoamida simples — então usarei amônia). - O objetivo final é obter a propanoamida, isto é
.
Resumo do que se pede:
- Mostrar a preparação de
a partir de um brometo ácido (aqui ) e amônia , com procedimento e mecanismo didático.
Passo 2
Visão geral da estratégia (sem calcular ainda): reação entre brometo de acila e amina é o método direto mais simples para formar uma amida. A transformação global é uma substituição nucleofílica acílica (substituição nucleofílica no carbono carbonílico): a amônia ataca o carbono carbonílico do brometo de acila, forma-se um intermediário tetraédrico e o brometo
sai, gerando a amida. Como a reação gera
(ácido), usa-se excesso de amônia para neutralizar e evitar hidrólise/reações secundárias. Então a equação estequiométrica útil envolve duas mols de
: uma para atacar e formar a amida, outra para neutralizar o HBr formado.
Passo 3
Preparação prática do brometo de propanóilo (quando necessário): se não for fornecido o brometo acílico diretamente, ele pode ser obtido a partir do ácido propanoico
usando trifosfato de fósforo redutor como reagente halogenante. Uma reação comum é com trióxido de fósforo tribrometo (na prática usa-se
):
Explicação curta do que isso faz:
substitui o grupo
do ácido por
, formando o brometo de acila muito mais reativo que o ácido correspondente. (Observação prática: brometos de acila são sensíveis à água e devem ser manuseados em condições anidras.)
Passo 4
Mecanismo passo a passo da transformação brometo de acila + amônia → amida (explicação didática):
- Ataque nucleofílico: a amônia
tem um par de elétrons livres no nitrogênio; esse par ataca o carbono do grupo carbonila do brometo de acila . Isso forma um intermediário tetraédrico onde o carbono passa de hibridização para . - Formação do intermediário tetraédrico: esse intermediário temporário carrega uma carga parcial negativa no oxigênio e uma ligação extra ao nitrogênio.
- Eliminação do grupo saindo: o brometo (
) sai do intermediário, reformando a carbonila e gerando a amida protonada (isto é, inicialmente obtém-se ou uma espécie protonada semelhante). - Desprotonação: uma molécula de
ou outra base presente remove um próton do nitrogênio, formando a amida neutra e gerando . O brometo formado combina com dando .
Em palavras simples:
ataca,
sai e o excesso de
neutraliza o
formado.
Passo 5
Equações químicas estequiométricas (mostrando o papel de 2 equivalentes de
):
Reação de formação (mostrando neutralização do HBr):
Reação de formação (mostrando neutralização do HBr):
Explicação: um equivalente de
atua como nucleófilo e forma a amida; o segundo equivalente neutraliza o ácido formado, ficando como sal
. Essa equação é a forma prática usada em laboratório.
Passo 6
Condições experimentais e dicas práticas (o que faz na bancada, temperatura, solvente, trabalho de purificação):
- Reação anidra: usar solvente aprotico e anidro, por exemplo diclorometano seco ou éter anidro, porque brometos de acila reagem com água (hidrolisam) e perdem rendimento.
- Ordem de adição: adicionar lentamente a solução de brometo de propanóilo à solução fria (0–5 ºC) de amônia em excesso (em solvente apropriado ou como solução alcoólica de amônia) para controlar a velocidade e o aquecimento; manter temperatura baixa para evitar reações colaterais.
- Excesso de
: usar excesso de amônia (por ex. 2–3 equivalentes) para garantir completa conversão e neutralização do HBr produzido. - Trabalho-up: após consumo do brometo de acila, separar fases (se houver), lavar com água para remover sais solúveis, extrair orgânico, secar sobre
anidro e evaporar o solvente. O sal fica na fase aquosa. - Purificação: se necessário, a propanoamida pode ser recristalizada do solvente apropriado (por ex. etanol/água) ou destilada sob vácuo se for adequada. Controlar pH durante lavagens para não decompor a amida.
Passo 7
Precauções e razões para usar este método (motivação didática):
- Brometos de acila são reagentes muito reativos e permitem formação rápida de amidas com amônia anonimamente. É preferível ao uso direto de ácidos carboxílicos com amônia sem ativação, porque ácidos reagem mal com aminas para formar amidas sem agente ativador (perfis energéticos desfavoráveis).
- Alternativas como transformar o ácido em cloreto de acila (com
ou ) também funcionam; o brometo é análogo e igualmente adequado. - Controlar água e excesso de base evita formação de subprodutos (p.ex. hidrólise) e permite bom rendimento.