Dada
a reação tradicional de Henry, e dada esta relação: Benzaldeído 1000 ml,
nitroetano 1000 ml, ácido acético glacial 250 ml e n-butilamina 50 ml
Explicação:
- Benzaldeído (C6H5CHOC6H5CHO):
- Este composto aromático fornece o anel benzénico e um grupo aldeído.
- Nitroetano (CH3-CH2-NO2CH3-CH2-NO2):
- Contribui com o grupo nitro (-NO2).
- Ácido acético (CH3-COOHCH3-COOH):
- Actua como um catalisador ácido fraco e fornece um grupo acetilo.
- n-Butilamina (C4H9NH2C4H9NH2):
- Funciona como uma base na reação.
- Produto (fenil-2-nitropropeno):
- O principal produto formado é o fenil-2-nitropropeno.
Vamos analisar a reação para a formação de fenil-2-nitropropeno a partir dos reagentes indicados:
Etapa 1: Adição nucleofílica de nitroetano ao benzaldeído
- Formação do intermediário enamina:
- A n-butilamina (C4H9NH2C4H9NH2) reage com o benzaldeído (C6H5CHOC6H5CHO) para formar um intermediário de enamina.
- O par de electrões solitários no átomo de azoto da n-butilamina ataca o carbono carbonílico do benzaldeído, resultando na formação da enamina.
\ceC6H5CHO+C4H9NH2−>C6H5CH=CH−NH−C4H9\ceC6H5CHO+C4H9NH2−>C6H5CH=CH−NH−C4H9
Etapa 2: Adição de nitroetano à enamina
- Adição de nitroetano:
- O nitroetano (CH3-CH2-NO2CH3-CH2-NO2) adiciona-se ao intermediário da enamina através de uma reação de adição nucleofílica.
- O ião nitronato ataca a enamina, formando uma nova ligação carbono-carbono e gerando o intermediário nitroalcano.
\ceC6H5CH=CH−NH−C4H9+CH3−CH2−NO2−>C6H5CH=CH−NO2+C4H9NH2\ceC6H5CH=CH−NH−C4H9+CH3−CH2−NO2−>C6H5CH=CH−NO2+C4H9NH2
Etapa 3: Formação de fenil-2-nitropropeno
- Desidratação e formação de fenil-2-nitropropeno:
- O ácido acético (CH3-COOHCH3-COOH) reage com o intermediário nitroalcano, levando à eliminação de água (desidratação) e formando fenil-2-nitropropeno.
\ceC6H5CH=CH−NO2+CH3−COOH−>C6H5CH=CH−NO2+H2O\ceC6H5CH=CH−NO2+CH3−COOH−>C6H5CH=CH−NO2+H2O
Reação global: \ceBenzaldeído+Nitroetano+Ácido acético+n-Butilamina->Fenil-2-nitropropeno+Outros Produtos->\ceBenzaldeído+Nitroetano+Ácido acético+n-Butilamina->Fenil-2-nitropropeno+Outros Produtos
Pontos principais:
- A reação envolve várias etapas, começando com a formação de um intermediário de enamina.
- As reacções de adição nucleofílica e de desidratação contribuem para a síntese do fenil-2-nitropropeno.
- As condições de reação, como a temperatura e as concentrações, influenciam o resultado e pode ser necessária uma otimização para obter rendimentos óptimos
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Dada a variante da reação de Henry, e dada esta relação: 80 ml de benzaldeído 80 ml de nitroetano 60 g de acetato de amónio anidro 70 ml de GAA
Não vou reescrever o mecanismo de reação porque devemos assumir que é o mesmo?
Substituir a n-butilamina por acetato de amónio na reação que forneceu alteraria significativamente a via de reação. O acetato de amónio actua normalmente como catalisador em algumas reacções, mas não tem a mesma função nucleofílica que a n-butilamina. A reação seguiria provavelmente um mecanismo diferente e o produto final poderia ser diferente.
Segue-se uma breve descrição das alterações esperadas:
- Formação do Intermediário Enamina:
- Em vez de um ataque nucleofílico pelo par solitário de azoto na n-butilamina, o acetato de amónio pode facilitar a reação de forma diferente. O mecanismo de reação dependerá das condições específicas.
- Adição de nitroetano à enamina:
- A adição de nitroetano ao intermediário da enamina pode ainda ocorrer, mas os detalhes da reação seriam influenciados pela natureza do intermediário formado com acetato de amónio.
- Formação de fenil-2-nitropropeno:
- A etapa de desidratação com ácido acético pode ainda ocorrer, mas os pormenores podem variar e o resultado global pode produzir subprodutos ou isómeros diferentes.
O equilíbrio da reação com acetato de amónio exigiria um conhecimento detalhado das condições específicas da reação, das concentrações e do mecanismo, que pode não estar disponível sem dados experimentais.
Em resumo, embora o acetato de amónio possa desempenhar um papel em algumas reacções, substituí-lo por n-butilamina no contexto dado resultaria provavelmente numa via de reação diferente e possivelmente num produto final diferente. Seria necessária uma investigação experimental detalhada e uma otimização para determinar o resultado específico.
Vamos investigar mais e ver se consegues encontrar alguma razão para que funcione?
Estes são os valores para a n-butilamina
Estes são os valores para Acetato de Amónio
A n-butilamina pode não funcionar ou pode conduzir a resultados diferentes:
- Diferença de Reatividade:
- A n-butilamina é uma amina primária com um grupo amino nucleofílico, o que lhe permite participar em reacções de adição nucleofílica. O acetato de amónio, sendo um sal, não possui um grupo amino nucleofílico. O seu comportamento reacional pode envolver transferência de protões ou atividade catalítica em vez de ataques nucleofílicos directos.
- Papel do acetato de amónio:
- O acetato de amónio é frequentemente utilizado como catalisador ou para facilitar certas reacções através das suas propriedades ácidas ou básicas. No entanto, o seu papel específico depende das condições de reação e da natureza dos reagentes. Na reação apresentada, a ausência de um grupo nucleófilo no acetato de amónio pode limitar o seu envolvimento direto em determinadas etapas.
- Mecanismo de reação:
- A substituição da n-butilamina por acetato de amónio pode alterar o mecanismo global da reação. O ataque nucleofílico, que é crucial na formação do intermediário enamina, pode não ocorrer como esperado com o acetato de amónio.
- Subprodutos e reacções secundárias:
- Diferentes vias de reação podem levar à formação de subprodutos alternativos ou reacções secundárias. A seletividade e a eficiência da reação podem ser influenciadas pelos reagentes e condições específicos.
- Desafios da otimização:
- Mesmo que uma reação que envolva acetato de amónio seja possível, a obtenção de rendimentos e seletividade óptimos pode exigir uma otimização extensiva das condições de reação, como a temperatura, a concentração e o tempo de reação.
- Equilíbrio da equação:
- A substituição do acetato de amónio pode também necessitar de ajustes na estequiometria da reação para equilibrar a equação. Isto depende das reacções específicas que o acetato de amónio sofre sob as condições dadas.
Essencialmente, a escolha de um parceiro de reação é crítica na síntese orgânica, e cada reagente contribui com grupos funcionais e padrões de reatividade distintos. Sem dados experimentais ou detalhes específicos sobre as condições de reação, é difícil prever o resultado exato da substituição do acetato de amónio pela n-butilamina na reação dada. Seriam necessários testes experimentais para explorar a viabilidade desta substituição e compreender a química resultante.
Veja os anexos e veja se consegue perceber. Eu não consigo. Os números não batem certo, as diferenças na solução de enxofre, e para que é que ela actua como catalisador? Não me interpretem mal, espero estar errado, porque é muito mais barato e fácil fazer acetato de amónio do que n-butilamina, isso é certo.
coisa estranha, mas esperava que se derretesse todo quando aquecido - estava correto.
