Como você prepararia as seguintes amidas usando um brometo ácido e uma amina (ou amônia) ?
a)
-etilpropanoamida
a)
Passo 1
O enunciado pede: preparar a amida
-etilpropanamida usando um brometo ácido e uma amina (ou amônia).
Informações dadas (o que preciso usar/obter):
Informações dadas (o que preciso usar/obter):
- Produto desejado:
-etilpropanamida, cuja fórmula estrutural pode ser escrita como . - Tipo de reagentes permitidos: um brometo de ácido (isto é, um cloreto/brometo de ácido acila — aqui usaremos o brometo correspondente) e uma amina (ou amônia).
Resumo do que vou fornecer: reagente inicial apropriado (brometo de ácido), amina nucleófila, condições práticas e mecanismo passo a passo mostrando como se forma a amida.
Passo 2
Escolha dos reagentes e equivalências (explicação didática e intuitiva):
- Para obter
o brometo ácido lógico é o brometo de propanoíla (propanoyl bromide), isto é . Peguei esse composto porque a parte acila do produto é a cadeia propanoíla . - A amina necessária é a etilamina livre
, porque queremos o nitrogênio ligado a um grupo etil (o -etil). - Este é um caso clássico de substituição nucleofílica acílica: o grupo
é um bom grupo saída em um brometo de ácido, logo a etilamina ataca o carbono carbonila e substitui o , formando a amida. - Stoquiometria prática: usar
equivalente de e – equivalentes de (excesso de amina atua como nucleófilo e também como base para neutralizar o formado). Alternativa: usar eq de amina e uma base externa como piridina ou (trietilamina) para captar .
Passo 3
Procedimento prático (passo-a-passo experimental e dicas como se estivesse fazendo na prova/laboratório):
- Preparar uma solução da etilamina em um solvente apolar/aproto como diclorometano (
) ou clorofórmio, manter sob atmosfera inerte se possível e resfriar a (banho de gelo). Use uma quantidade de etilamina em excesso (por ex. eq). - Diluir o brometo de propanoíla
em separadamente e adicionar essa solução lentamente (gota a gota) à solução fria de etilamina, mantendo a mistura a . A adição lenta controla o aquecimento exotérmico e evita reações secundárias. - Após a adição, deixar a reação progredir por 15–60 min a
e depois permitir aquecer até temperatura ambiente e agitar por mais 30–60 min. Monitorar por TLC (se houver) ou por consumo do brometo de ácido. - Durante a reação será gerado
; ele normalmente ficará neutralizado pela etilamina em excesso formando cloreto/brometo de etilamônio (sal). Se usou ou piridina como base, o sal será ou piridínio·Br⁻. - Trabalho final (workup): filtrar/decantar para remover eventual precipitado salino; lavar a fase orgânica com solução aquosa ácida diluída (por ex.
) para extrair aminas não consumidas (se preferir remover amina livre), depois lavar com solução aquosa de bicarbonato se necessário, em seguida lavar com água e salmoura, secar o orgânico (ex.: ), concentrar sob vácuo. Purificar por destilação a vácuo ou cromatografia se necessário.
Dica rápida: manter meio seco (sem água) porque brometo de ácido hidrólisa formando ácido carboxílico indesejado.
Passo 4
Mecanismo passo a passo (aula curta e didática — importante para a prova):
- Ataque nucleofílico: o par eletrônico livre do nitrogênio de
ataca o carbono carbonílico do brometo de propanoíla , formando um intermediário tetraédrico (o oxigênio do carbonila fica com carga negativa temporariamente). Em palavras simples: o nitrogênio “morde” o carbono da carbonila. - Colapso do tetraedro: o par eletrônico ligado ao oxigênio retorna para formar a dupla ligação C=O e simultaneamente o
sai (bom grupo saída). Isso gera a amida protonada inicialmente (porque o nitrogênio trouxe um H ou ficou protonado no processo). - Transferência de prótons / neutralização: surge
que é captado por outra molécula de etilamina (se estiver em excesso) formando o sal . Se uma base externa foi usada, ela captura . O produto neutro final é .
Reações resumidas em equações (peguei as fórmulas dos reagentes já definidos):
e a neutralização típica:
Por isso é importante usar excesso de amina ou uma base apropriada: para não deixar
protonar/atalhar o curso da reação.
Passo 5
Possíveis problemas práticos e como evitá-los (para a prova, saber o que pode dar errado):
- Hidrólise do brometo de ácido em presença de água => usar solvente seco e condições anidras.
- Temperatura alta pode provocar reações secundárias; por isso adicionar o brometo ao nucleófilo em frio.
- Se não usar base/excesso de amina,
pode protonar a amina e reduzir sua nucleofilicidade, retardando a reação. - Se for necessário evitar excesso de amina por motivos de purificação, usar uma base orgânica como piridina que facilita também a reação (piridina atua como nucleófilo fraco e base para captar
).
Passo 6
Resumo final (reação prática e condições recomendadas — o que escrever na prova):
- Reagentes:
(brometo de propanoíla) + (etilamina, 1{,}2–2{,}0 eq) em . - Condições: adicionar solução do brometo ao excesso de amina a
, depois deixar a temperatura subir a , extrair e purificar. - Mecanismo: substituição nucleofílica acílica (ataque do N à carbonila, formação de intermediário tetraédrico, saída do
, neutralização do ). - Produto:
( -etilpropanamida ).