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De A a X: você sabe como nascem os intermediários de uma reação química em uma reação de duas etapas?
Nas reações químicas, muitas vezes há muitos processos que não são fáceis de detectar, entre os quais os intermediários das reações químicas desempenham um papel fundamental. Refere-se a uma entidade molecular intermediária produzida em uma reação química sequenciada e consumida após um determinado estágio da reação. Estes intermediários não aparecem na equação química da reação global, mas a sua presença é crucial para a compreensão do processo global da reação.
"O intermediário da reação é uma molécula única. Seu ciclo de vida é maior que o tempo de vibração da molécula, mas não é tão durável quanto o produto da reação."
Tome uma reação imaginária como exemplo: quando a reação A + B é convertida em C + D, se a reação geral puder ser dividida em duas etapas básicas, ou seja, A + B → X, e então X → C + D , então X é o intermediário nesta reação. O conceito de intermediários é importante porque não afeta apenas a formação dos produtos principais, mas também nos ajuda a compreender o mecanismo da reação.
Definição IUPAC
O Livro de Ouro da IUPAC define um intermediário como um composto formado direta ou indiretamente a partir de reagentes. Sua vida útil excede o tempo de vibração molecular, mas depois reage ainda mais para produzir o produto final de uma reação química. Esta condição de vida distingue os verdadeiros intermediários dos estados de transição, cujos tempos de vida estão mais próximos do tempo das vibrações moleculares.
Intermediários de reação comuns
Carbocatião
Carbocátions são um dos intermediários de reação mais comuns, especialmente em reações de adição de olefinas. Eles servem como intermediários na síntese de novos compostos em muitos tipos de reações.
Intermediários de carbocátion na adição de olefinas
Na reação de adição HX, a ligação π do alceno atua como um nucleófilo e se combina com o próton da molécula HX para formar um carbocátion intermediário, e então X se combina com o átomo de carbono positivo disponível no cátion para formar o produto final.
Carbocátion na reação de substituição nucleofílica
Nas reações de substituição nucleofílica, os carbocátions participam da reação como intermediários. No mecanismo SN1, um grupo de saída é interrompido para formar um carbocátion, que é então atacado por um nucleófilo para formar um novo composto.
Carbânions
Os carbânions são moléculas orgânicas com carga geral negativa. Sua forte nucleofilicidade os faz desempenhar um papel importante na reação de síntese de extensão do esqueleto de carbono dos alcenos.
Radicais livres
Os genes livres são extremamente reativos devido aos seus elétrons desemparelhados. Freqüentemente, eles reagem com moléculas de carbono contendo hidrogênio, às vezes produzindo compostos mais estáveis.
Cloração de metano
A reação de cloração do metano é uma reação em cadeia. Durante esse processo, espécies reativas são produzidas em uma série de reações que levam à formação do produto final. A reação é iniciada por moléculas de cloro prensadas, formando uma reação em cadeia sustentável.
Aplicativo
Intermediários biológicos
Na biologia, os intermediários de reação contribuem para uma variedade de processos biológicos importantes. Por exemplo, para algumas bactérias, a metalo-β-lactamase pode catalisar antibióticos β-lactâmicos, fazendo com que as bactérias adquiram resistência. Isso ocorre justamente pela presença de intermediários específicos no processo de reação.
Indústria de Processamento Químico
Na indústria química, o termo "intermediário" também pode se referir a um produto estável de uma reação, cujo valor em si é muitas vezes apenas como substância química precursora para outras indústrias. Alcenos sintetizados a partir de benzeno e propileno são um exemplo e têm importantes aplicações na química.
Embora esses intermediários de reação não sejam mostrados na equação de reação, sua existência é uma contribuição fundamental. Isso faz as pessoas pensarem: como esses pequenos intermediários afetam a dinâmica de todo o processo de reação?
