Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

David Klein · Capítulo 254 de 302

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Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

13.2 Acidez de Álcoois e Fenóis

 

Acidez do Grupo Funcional Hidroxila

Como vimos no Capítulo 3, a acidez de uma substância pode ser avaliada

qualitativamente através da análise da estabilidade de sua base conjugada:

 

RELEMBRANDO

Os fatores que afetam a estabilidade da carga negativa foram primeiramente discutidos na

Seção 3.4.

 

RELEMBRANDO

Recorde que um ácido forte tem um valor de pK baixo. Para rever a relação entre pK e a a

acidez veja Desenvolvendo a Aprendizagem 3.2.

 

A base conjugada de um álcool é chamada de íon alcóxido e apresenta uma

carga negativa no átomo de oxigênio. Uma carga negativa sobre um átomo

de oxigênio é mais estável do que uma carga negativa sobre um átomo de

carbono ou de nitrogênio, mas é menos estável do que uma carga negativa

sobre um átomo de halogênio, X (Figura 13.2).

 

FIGURA 13.2

A estabilidade relativa de ânions diferentes.

Portanto, os álcoois são mais ácidos do que as aminas e os alcanos, mas são

menos ácidos do que os haletos de hidrogênio (Figura 13.3). O pKa para a

maioria dos álcoois cai na faixa de 15 a 18.

 

FIGURA 13.3

A acidez relativa dos alcanos, aminas, álcoois e haletos de hidrogênio.

 

Reagentes para Desprotonação de um Álcool

Existem duas formas comuns para desprotonar um álcool, formando um íon

alcóxido.

 

1. Uma base forte pode ser utilizada para desprotonar o álcool. Uma base

habitualmente utilizada é o hidreto de sódio (NaH), porque o hidreto

(H−) deprotona o álcool para gerar hidrogênio gasoso, que borbulha para

fora da solução:

 

2. Alternativamente, é mais prático utilizar Li, Na ou K. Esses metais

reagem com o álcool liberando hidrogênio gasoso produzindo o íon

alcóxido.

 

VERIFICAÇÃO CONCEITUAL

13.4 Represente o alcóxido formado em cada um dos seguintes casos:

 

Fatores que Afetam a Acidez de Álcoois e Fenóis

Como podemos prever quem, de uma série de álcoois, é o mais ácido?

Nesta seção, vamos explorar três fatores para comparar a acidez dos

álcoois.

 

1. Ressonância. Um dos fatores mais importantes que afetam a acidez dos

álcoois é a ressonância. Como um exemplo impressionante, compare os

valores de pK do ciclo-hexanol e do fenol: a

 

Quando o fenol é desprotonado, a base conjugada é estabilizada por

ressonância.

 

Este ânion estabilizado por ressonância é chamado fenolato, ou íon

fenóxido. A estabilização por ressonância do íon fenóxido explica por

que o fenol é oito ordens de grandeza (100.000.000 vezes) mais ácido

do que o ciclo-hexanol. Como resultado, o fenol não precisa ser

desprotonado com uma base muito forte como o hidreto de sódio. Em

vez disso, ele pode ser desprotonado por um hidróxido.

 

A acidez de fenóis é uma das razões por que os fenóis são uma classe

especial de álcoois. Mais adiante neste capítulo e, novamente, no

Capítulo 19, do Volume 2, veremos outras razões pelas quais os fenóis

pertencem a uma classe própria.

2. Indução. Outro fator na comparação da acidez dos álcoois é a indução.

Como um exemplo, compare os valores de pKa do etanol e do

tricloroetanol.

 

RELEMBRANDO

Para uma revisão dos efeitos indutivos, veja a Seção 3.4.

 

O tricloroetanol é quatro ordens de grandeza (10.000 vezes) mais ácido

do que o etanol, porque a base conjugada do tricloroetanol é

estabilizada pelos efeitos de retirada de elétrons exercidos pelos átomos

de cloro nas proximidades.

3. Efeitos de solvatação. Para explorar o efeito da ramificação alquílica,

compare a acidez do etanol e do terc-butanol.

Os valores de pK indicam que o terc-butanol é menos ácido do que o a

 

etanol, por duas ordens de grandeza. Esta diferença de acidez é melhor

explicada por um efeito estérico. O íon etóxido não está estericamente

impedido e é, portanto, facilmente solvatado (estabilizado) pelo

solvente, enquanto o terc-butóxido está estericamente impedido e é

menos facilmente solvatado (Figura 13.4). A base conjugada do terc-

butanol é menos estável do que a base conjugada do etanol, tornando o

terc-butanol menos ácido.

 

FIGURA 13.4

Um íon etóxido é estabilizado pelo solvente em uma extensão maior do que o terc-butóxido é estabilizado pelo solvente.

 

DESENVOLVENDO A APRENDIZAGEM

 

13.2 COMPARAÇÃO DA ACIDEZ DOS ÁLCOOIS

APRENDIZAGEM

Identi que qual das seguintes substâncias se espera que seja a mais ácida.

 

SOLUÇÃO

 

Começamos representando a base conjugada de cada um, e em seguida comparamos a

estabilidade dessas bases conjugadas.

 

A base conjugada da substância B não é estabilizada por ressonância, mas a base conjugada da

substância A é estabilizada por ressonância.

 

A base conjugada da substância A será mais estável do que a base conjugada da substância B.

Portanto, a substância A será mais ácida.

Esperamos que a substância B tenha um valor de pKa dentro da faixa de 15 a 18 (o intervalo

esperado para os álcoois). O pKa da substância A será mais difícil de prever. No entanto, podemos

dizer com certeza que ele vai ser mais baixo (mais ácido) do que um álcool regular. Em outras

palavras, o valor do pKa será menor do que 15.

PRATICANDO

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