O documento discute os derivados de ácidos carboxílicos, incluindo suas estruturas, nomenclaturas, propriedades e métodos de preparação. Especificamente, foca nos cloretos de ácido, anidridos, amidas e ésteres, descrevendo suas estruturas químicas, propriedades físicas e reações.

1. ESTUDO DOS
DERIVADOSDOS ÁCIDOS
CARBOXÍLICOS
M J da Mata
2016
manueldamata.blogs.sapo.pt

2. Tema:
 Introdução.
 Fórmulas. Estruturas
 Nomenclaturas.
 Propriedades físicas e químicas.
 Métodos de Preparação.
 Aplicações

3. Objectivos:
 Desenvolver e ampliar o sistema de
conhecimentos dos alunos com o estudo
dos derivados de ácidos carboxilicos.
 Continuar a desenvolver habitos e
habilidades na escritura e nomenclatura dos
compostos orgânicos.

4. Os ácidos carboxilicos dão origem a outros compostos que fazem
parte da familia dos derivados de Acilo, onde o grupo acilo está
unido a um substituinte eletronegativo (– E), que pode actuar
como grupo saliente nas reacções de substituição.
Os derivados dos ácidos carboxilicos podem ser:
Ácidos clorídricos ou cloretos de ácidos,
anidridos de ácido,
amidas,
 ésteres.
Desenvolvimento

5. Estes compostos derivam-se porque os ácidos
carboxílicos têm na composição do seu grupo
funcional, um grupo hidroxila (-OH) que é substituido
por:
 – Cl ; cloro
 –OOC–R; resto de ácido carboxílico
 –NH2; grupo amino
 –OR; resto alcooxílico

6. ESTRUTURAS DOS DERIVADOS DE ÁCIDO
O
R – C
Cl
O
R – C
O
R´– C
O
O
R – C
NH2
O
R – C
OR´
Cloreto de ácido
ou cloreto de acilo Anidrido de ácido Amida Éster
R – CO-Cl ; R – CO-O-OC – R´ ; R – CO-NH2 ; R – CO-OR´

7. + SO2 + HCl
+ H2O
+ H2O
+ H2O
Algumas reacções típicas dos ácidos carboxílicos em que ocorre substituição
do grupo hidroxila ou do oxigénio do grupo hidroxila por outro grupo
substituinte dando origem aos derivados dos ácidos carboxilicos:
O
R – C
OH
O
R – C
Cl
O
R – C
O
R´– C
O
O
R – C
NH2
O
R – C
OR´
SOCl2
R´– COOH
R´– OH
NH3
Cloreto de tionila
Ácido carboxilico
Amoníaco
álcool
Ácido carboxilico
Cloreto de Ácido
Anidrido de Ácido
Amida
Éster

8. A presença do grupo (C=O) carbonilo, faz com que os
derivados de ácidos sejam moléculas polares.
Os cloretos de ácidos, anidridos e ésteres têm pontos de
ebulição próximos aos dos aldeídos e cetonas de igual peso
molecular.
As amidas têm elevados pontos de ebulição porque podem
formar pontes de hidrogénio intermoleculares muito fortes.
Propriedades físicas dos derivados de ácidos
carboxílicos

9. O limite para a solubilidade em água é variavél para os
ésteres que possuem até cinco (5) átomos de carbono e
para as amidas de cinco (5) átomos de carbono.
Os derivados de ácido são soluvéis nos solventes orgânicos
usuais.
Os estéres voláteis têm cheiros caracteristico agradavéis,
por isso são utilizados na preparação de perfumes e gostos
especiais artificiais (ambientadores)
Os ácidos cloridricos têm cheiros penetrantes e irritantes

10. Os cloretos de ácido, também denominados cloretos de acila, são
compostos de fórmula geral:
Ácido carboxílico Cloreto de ácido
Cloretos de ácido ou cloretos de acila
R – CO – Cl
R - C
O
OH
R - C
O
- OH
Cl
+ Cl
+ OH¯(aq)

11. O derivado do ácido etanóico ou acético designa-se como
cloreto de etanoila ou cloreto de acetila
NOMENCLATURA DOS DERIVADOS DE ÁCIDO
Cloreto de Prefixo grego
Infixo (an, en,
in)
Sufixo - ila
Estes compostos nomeiam-se empregando a palavra cloreto,
seguido da preposição de, o prefixo grego que indica o
número de átomos de carbono, o tipo de ligação e a
terminação ila.
Exemplo:
H3C – CO – Cl

12.  Apresentam uma densidade maior do que a da água;
 São compostos polares devido a presença do grupo carbonila e do átomo
de cloro na extremidade da cadeia carbonada;
 Não possuem uma boa solubilidade em água, sendo mais solúveis em
solventes orgânicos;
 Na sua maioria, apresentam-se no estado sólido a temperatura ambiente.
Todavia, os cloretos de ácido com menor massa molar encontram-se
geralmente no estado líquido.
 Apresentam pontos de fusão e ebulição mais baixos do que os ácidos
carboxílicos, por exemplo.
Propriedades dos Cloretos de Acila

13.  Os cloretos de acila são substâncias orgânicos extremamente
reactivos,
 são geralmente tóxicos, penetrantes e irritantes, por isso
precauções especiais devem ser tomadas durante o seu
manuseio.
 São substâncias lacrimogênias porque podem reagir com água na
superfície dos olhos produzindo ácido clorídrico e ácidos
orgânicos irritando-os.
 Os vapores de cloretos de acila quando inalados podem provocar
efeitos similares.

14. 1º Conversão em ácidos e derivados
R – CO – Cl + HZ R – CO – Z + HCl
a) Conversão em ácidos (por hidrólises)
REACÇÕES QUÍMICAS DOS CLORETOS DE ÁCIDOS
R – C R – C
O O
+ HCl+ H:OH
Cl OH
H3C – CO – Cl + H2O H3C – CO – OH + HCl(g)
Cloreto de etanoíla Ácido etanóico
Ex:

15. b) Conversão em amidas (por amonólises)
R – C
O
O
Cl
+ 2NH3
R – C
NH2
+ NH4Cl
c) Conversão em ésteres (por alcoolises)
+ R´ - OHR – C R – C
O O
Cl
+ HCl
OR´
H3C – CO – Cl + 2NH3 H3C – CO – NH2 + NH4Cl
H3C – CO – Cl + H3C – OH H3C – CO – O-CH3 + HCl(g)
Cloreto de etanoíla
Cloreto de etanoíla
Etanoamida
Etanoato de metilo

16. 2. Formação de cetonas (acilação de Friedel-Crafts)
“As reações de Friedel-Crafts (que podem ser alquilação de Friedel-Crafts
ou acilação de Friedel-Crafts, conforme o tipo) são um conjunto de reacções
de substituicão eletrófila aromática descobertas no ano de 1877 pelo químico
francês Charles Friedel e pelo químico norte-americano James M. Crafts.”
H3C– CO – Cl + Ar – H H3C – CO – Ar + HCl
H3C – C H3C – C
O O
Cl Ar
+ HCl+ Ar – H
Cloreto de etanoíla
Etil fenil cetona
AlCl3
AlCl3

17.  Os Cloretos de acila também podem ser obtidos usando como reagentes os cloretos
de fósforo [tricloreto de fósforo (PCl3) ou o pentacloreto de fósforo (PCl5 )] .
Métodos de Obtenção dos Cloretos de Acila
R-CO-OH + SOCl2 R-CO-Cl + SO2
 Os Cloretos de acila podem ser obtidos usualmente pela reacção entre um
ácido carboxílico e o Cloreto de tionila:
O dióxido de enxofre (SO2) e o cloreto de hidrogénio (HCl) são gases tóxicos que podem evaporar-se
com muita facilidade e esvaziar o recipiente de reacção;
+ HCl(g)
ácido carboxílico Cloreto de tionila Cloreto de acila
R-CO-OH R-CO-Cl + HCl(g)+ PCl5
+ PCl3
ácido carboxílico Cloreto de acilapentacloreto de fósforo

18. ANIDRIDOS DE ÁCIDOS
Os anidridos de ácidos carboxílicos (ou anidridos carboxílicos) dividem-se em
geral:
 anidridos simétricos (RCO)2O
 anidridos mistos ou assimétricos R−CO−O−CO−R'
Estrutura geral
(R = R´)
(R = R´)
R – CO – O – OC – R´
Os anidridos orgânicos são compostos derivados dos ácidos carboxílicos por
desidratação. Daí a origem de seu nome, pois anhydros, em grego, significa
“sem água”.

19. A nomenclatura oficial dos anidridos, segundo a IUPAC (União Internacional de
Química Pura e Aplicada), é feita baseada no ácido de origem, ou seja, troca-se a
palavra “ácido” por “anidrido”.
Por exemplo, o ácido etanóico ou ácido acético, assim o anidrido resultante será o
anidrido etanóico ou anidrido acético.
Nomenclatura das Anidridos de ácidos
Palavra anidrido Prefixo grego Infixo (an, en, in) Sufixo óico

20.  Anidridos de ácido são usualmente preparados pela desidratação dos ácidos
correspondentes, utilizando o pentóxido de fósforo como agente desidratante.
2 H3C – COOH
 Os anidridos de ácido também se produzem ao reagir um haleto de acilo
(R – COX) com um anião carboxilato (R' – COO-):
R – COX + R' – COONa
Haleto de ácido anião carboxilato anidrido de ácido sal
Método de obtenção dos Anidridos
CH3 – COCl + CH3 – COONa
Cloreto de etanoila etanoato de sódio anidrido etanóico cloreto de sódio
Exemplo:
– H2O
H3C – CO –O– CO – CH3 + H2O
R – CO-O-OC– R' + NaX
CH3 – CO–O–OC – CH3 + NaCl

21. Aplicações dos Anidridos
 o anidrido acético é muito importante, pois ele é usado na
obtenção de medicamentos, como o ácido acetilsalicílico (AAS),
conhecido comumente como aspirina.
 O anidrido de ácido cíclico (anidrido maléico) é usado em síntese
orgânica como dienófilo na reacção de Diels-Alder.
 O anidrido misto 1,3-bisfosfoglicerato é uma substância
intermediária na formação de ATP via glicose.

22. O
R – C
O – R´
Fórmula geral ESTRUTURA
Os ésteres são compostos orgânicos que posseum na composição da sua
molécula o grupo acilato (COO) ligado a dois radicais orgânicos que podem
ser iguais ou diferentes.
O grupo acilato na cadeia carbonada está constituido por um grupo carbonilo
ligado ao átomo de oxigênio (heteroátomo).
R – CO – O – R´
Estudo dos ésteres

23. Propriedades físicas dos Ésteres
1. A presença de um grupo carbonila (C=O) confere na molécula dos ésteres
caráter polar
2. Alguns ésteres possuem odor agradável característicos de frutos.
3. São insolúveis em água.
4. Os ésteres com massa molecular baixos são líquidos incolores voláteis e têm
cheiro agradável, sendo por isso utilizados frequentemente na preparação de
perfumes e essências artificiais.
5. À medida que a massa molecular dos ésteres aumenta eles vão se tornando
líquidos viscosos (óleos vegetais e animais) e os que possuem elevadas massa
molecular são sólidos (gorduras e ceras).
6. Por não formarem ligações por pontes de hidrogênio, os ésteres possuem valores
de pontos de ebulição menores que os dos álcoois e dos ácidos com igual valores
de massa molecular.

24. Nomenclatura Oficial dos Ésteres
(IUPAQ)
 Os Ésteres nomeiam-se empregando o prefixo grego que indica o número de átomos
de carbono do grupo acilo com o sufixo ATO, seguido da preposição de terminando
com prefixo grego que indica o número de átomos de carbono do outro Radical com
o sufixo ila.
 Caso o éster possua cadeia carbônica (R) ramificado, deve-se nomear os radicais de
acordo com sua a posição na cadeia; nomear a cadeia (R) quanto ao número de
átomos de carbono; determinar a saturação das ligações, colocando o sufixo ATO;
a preposição de e complementar com o nome do outro radical (R’), com o o sufixo
ila.

25. a) H3C – CH2 – CH2 – CH2 – C
O - CH2 – CH3
O
b) H3C – CH = CH – CH2 – C
O
O - CH3
c) H3C – CH2 – CH – C
CH3
O
O - CH2 - CH2 – CH3
Pentanoato de etila
3 pentenoato de metila
2 Metil-Butanoato de propila
Exemplos:

26. Nomenclatura Usual dos Ésteres
Os ésteres mais comuns recebem determinadas nomeações para o radical
R que fogem da nomenclatura oficial:
Nome oficial Nome Usual Fórmula
metanoato de metila Formiato de metila H-COO-CH3
etanoato de metila Acetato de metila H3C-COO-CH3
propanoato de metila propionato de metila H3C-CH2-COO-CH3
butanoato de metila butirato de metila H3C-CH2-CH2-COO-CH3
pentanoato de metila Valerato de metila H3C-CH2-CH2-CH2-COO-CH3

27. Metódo de Obtenção dos Ésteres
Os ésteres são obtidos usualmente pela reacção de um álcool ou fenol comum ácido
ou derivado de ácido:
R-CO-OH + R´-OH R-CO-OR´ + H2O
Ácido carboxílico
Álcool
Água
Éster
R-CO-Cl + R´-OH R-CO-OR´ + HCl(g)
Álcool Éster
Cloreto de HidrogénioCloreto de Acilo
1. Com álcool e ácidos carboxílicos
2. Com álcool e derivado de ácido carboxílico

28. R-CO-OR´ + R´´-OH R-CO-OR´´ + R´-OH
Éster 1 Éster 2Álcool 1 Álcool 2
Catalisador
HCl(aq)
3. Com álcool e éster. (Reacção de transesterificação)
A reacção do álcool ou fenol com o ácido carboxílico envolve um equilibrio
entre os reagentes e os produtos, e especialmente para o caso do fenol, para
que a reacção se completa, requere-se de muito esforço.

29. Reacções químicas dos ésteres
Os ésteres sofrem reacções de substituição
nucleofílica típicas dos derivados dos ácidos
carboxílicos.
O ataque ocorre no átomo de carbono do grupo
carbonilo deficiente de electrões e o resultado é o
deslocamento (expulsão) do grupo – OR´ pelo
grupo - OH ; - OR´´ ou pelo grupo – NH2.

30. Mecanismo da reacção da reacção de
substituição dos ésteres
R-C
OR´
O
+ Z + OR´–
R - C - Z
O -
OR´
R-C
Z
O
Z = – OH– ; – OR``– ; – NH2
–
Mecanismo da reacção da reacção de substituição dos ésteres

31. Amidas
Amidas são os derivados de oxiácidos no qual é substituída um grupo hidroxila
do ácido carboxílico (-OH ) por um grupo amino (-NH2), podem ser chamadas
de Carbamidas.
As Amidas também podem ser considerado derivados do amoníaco, de uma
amina primária ou de uma amina secundária por substituição de um hidrogênio
por um radical ácido,
Estrutura
O
R – C
NH2
R – CO - NH2

32. 1. Conforme o número de ligações que o átomo de nitrogênio
estabelecer com os radicais alquilicos, amidas podem ser divididas
em 3 grupos:
Classificação
 Amida não-substituída: apresenta 2 hidrogênios ligados ao nitrogênio.
Nomenclatura:
Prefixo grego + Infixo + sufixo amida
 Amida monossubstituída: apresenta 1 hidrogênio substituído por 1 radical (cadeia
carbônica).
Nomenclatura:
N + nome do radical ou N,N + nome dos radicais + prefixo + infixo + sufixo amida
 Amida dissubstituída: apresenta 2 hidrogênios substituídos por 2 radicais iguais ou
diferentes.
Nomenclatura:
N + nome do radical ou N,N + nome dos radicais + prefixo + infixo + sufixo amida

33. 2. Podemos também classificar as amidas quanto ao número de
grupos acila ligados ao nitrogênio:
 Amida Primária - É aquela que possui somente um grupo acila ligado
ao átomo de nitrogênio; --- (R-CO)-NH2
 Amida Secundária - É aquela que possui dois grupos acila ligados ao
nitrogênio; --- (R-CO)2 -NH
 Amida Terciária - É aquela que possui três grupos acila ligados ao
nitrogênio; --- (R-CO)3-N

34. Propriedades físicas da amida
• Todas as amidas, exceto a primeira da série, são sólidas a temperatura ambiente e
seus pontos de ebulição são elevados, mais altos que os dos ácidos correspondentes.
• Isso se deve pelo facto das Amidas formarem maior número de ligações de
hidrogênio e maior número de "moléculas dímeras“.
• As amidas são muito comuns na natureza, e uma das mais conhecidas é a ureia,
que é uma diamida que não contém hidrocarbonetos.
• Os pontos de fusão e ebulição diminuem, a medida que aumenta a massa
molecular.
Estrutura Massa P.E (ͦC) P.F (ͦC)
H3C-CO-NH2 59 222 81
H3C-CO-NH(CH3) 73 206 28
H3C-CO-N(CH3)2 87 166 6

35. 1º Conversão em ácidos e derivados
R – CO – NH2 + HZ R – CO – Z + NH3 (l)
a) Conversão em ácidos (por hidrólises)
PROPRIEDADES QUÍMICAS DAS AMIDAS
R – C R – C
O O
+ NH3(l)+ H:OH
NH2 OH
H3C – CO – NH2 + H2O H3C – COOH + NH3(l)
etanoamida Ácido etanóico
Ex:
As amidas são bases fracas;

36. b) Conversão em anidridos
R – CO NH2 R – COOOC – R´ + NH3(l)
c) Conversão em ésteres (por alcoolises)
+ R´ - OHR – C R – C
O O
NH2
+ NH3
OR´
H3C – CO – NH2 + H3C – COOH H3C – CO OOC– CH3 + NH3(l)
H3C – CO –NH2 + H3C – OH H3C – CO – O-CH3 + NH3(l)
Etanoamida ácido etanóico
Etanoamida metanol
Anidrido etanóico
Etanoato de metilo
+ R – COOH
Amida ácido Anidrido

37.  As amidas podem ser obtidas pela reacção entre ácido carboxílico e
amoníaco, aminas primárias ou secundárias.
R – CO-OH + NH3 (l) R – CO - NH3 + H2O
 As amidas podem ser sintetizadas pelo aquecimento de sais de amônio,
com a liberação de água;
 Também podem ser obtidas pela reação entre os cloretos de ácidos ou
anidridos e amônia, aminas primárias ou secundárias;
 A uréia, amida derivada do ácido carbônico, presente na urina como produto
final do metabolismo das proteínas, é fabricada em escala industrial para
utilização como fertilizante e intermediária na síntese de resinas uréia-
formaldeído.
Métodos de obtenção das Amidas

38.  As amidas são utilizadas como em muitas sínteses em laboratório e industriais para
preparar medicamentos e outros derivados.
 O nylon é uma poliamida muito importante dentre os polímeros.
 A Ureia (CO(NH2)2), é uma diamida do ácido carbônico, que pode ser encontrada como
produto final do metabolismo dos animais superiores, e é eliminada pela urina, é
produzida em escala industrial para a sua utilização como fertilizante e na síntese de
resinas uréia-formaldeído.
 A amida do ácido sulfanílico (sulfanilamida) e outras amidas substituídas relacionadas
com ela, têm considerável importância terapêutica e são conhecidas por sulfamidas.
Aplicações das Amidas

39. Fim
2016
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