Catalise basica especifica e intramolecular na etapa de desidratação da reação de formação de nitronas a partir de furfural e fenilhidroxilamina

Abstract

Estudou-se a reação de formação de nitronas a partir de furfural e fenilhidroxilamina em diferentes pH, temperaturas e solventes, e o comportamento da reação frente a diferentes tampões como catalizadores. A catálise observada para o íon hidroxila, e não para outras bases, e a consideração das propriedades termodinâmicas e do efeito do solvente indicam que esta catálise, segundo o mecanismo de reação, é básica específica. Por outro lado, isto é o perfil de log k2 (constante de velocidade de reação de segunda ordem) vs pH indicam que em toda a faixa de pH estudada (1,0 até 11,0) o mecanismo apresenta uma única etapa determinante da velocidade de reação, que é a desidratação de um intermediário de adição C-N-dihidroxi, formado num rápido pré-equilíbrio. A reação apresenta catálise ácida geral experimental, a = 0,49 e r = 0,997. O desvio positivo observado para a constante catalítica da reação catalisada por hidrônio, com respeito a linha de Bronsted, sugere a possibilidade de existência de catálise ácida específica. Desta forma não é possível definir se o mecanismo é de verdadeira catálise ácida geral ou de catálise ácida específica-básica geral. O desvio positivo em duas unidades, a respeito da linha de Bronsted, da constante de velocidade da reação que independe do pH, poderia ser explicado por catálise intramolecular, ao íon hidroxido que sai, pelo hidrogênio da hidroxila ligada ao nitrogênio do intermediário de adição.