O ácido 6-aminopenicilânico (6-APA) é um reagente químico comercialmente disponível. Seu
isolamento e subsequente produção industrial representaram um importante passo para a indústria química e para a medicina.
Uma reação, que pode ser feita até em escala de laboratório, consiste no acoplamento entre o 6-APA e um derivado de ácido
carboxílico adequado, segundo o esquema a seguir
(Imagem 1)
Partindo da premissa de que a espécie HX formada possa protonar o nitrogênio do anel β-lactâmico (o anel de 4 membros nas
estruturas mostradas). O pKa aproximado do seu correspondente ácido conjugado é cerca de 10. Deve-se posteriormente
empregar também uma base, de modo que haja a neutralização deste ácido conjugado, segundo o esquema a seguir:
(imagem 2 )
Encontram-se a seguir alguns possíveis ácidos que poderiam, conforme o esquema anterior, protonar o nitrogênio do anel βlactâmico, bem como algumas bases que poderiam posteriormente neutralizar o ácido conjugado formado.
Ácidos: HBr (pKa = -9); CH3COOH (pKa = 4,8); e HCl (pKa = -7).
Bases: Imidazol (pKa do ácido conjugado = 6,8); MeONa (pKa do ácido conjugado = 15,5); piridina (C5H5N; pKa do ácido
conjugado = 5,2).
Com base nestes dados:
a)Escreva as equações completas das reações ácido-base em equilíbrio da protonação da penicilina pelo
ácido HX (três equações) e das reações ácido-base em equilíbrio da desprotonação da penicilina protonada pela base
(três equações).
b)Calcule as constantes de equilíbrio para cada uma das seis equações.
c) Por fim, determine com base em seus cálculos qual o ácido e a base mais apropriados para
desfavorecer a formação do ácido conjugado da penicilina. Justifique sua resposta com base em cálculos de constante
de equilíbrio. Se necessário, procure em fontes adequadas as estruturas dos compostos como imidazol e piridina.