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1 Ligação simples (sigma) entre os carbonos Ligação dupla (pi) entre os carbonos As cadeias carbônicas podem ser divididas em dois grandes grupos: CADEIAS ABERTAS, ACÍCLICAS OU ALIFÁTICAS Por definição temos que esses tipos de cadeias são aquelas em que a sequência de átomos de carbono não forma anel ou ciclo, apresentando extremidades. Dentro dessas classificações das cadeias, temos também algumas subclassificações. Vamos ver como identifica-las através das seguintes representações: Exemplos: QUANTO AO TIPO DE LIGAÇÃO ENTRE OS CARBONOS Saturada Insaturada Apenas ligações simples (sigma) entre os carbonos. Possui pelo menos uma ligação dupla (pi) entre os carbonos. 2 Dois tipos de heteroátomos nas duas cadeias Exemplos: QUANTO A CLASSIFICAÇÃO DOS CARBONOS Normal Ramificada Contém apenas duas extremidades (carbonos primários e secundários) Apresenta mais de duas extremidades (carbonos terciários e quaternários) QUANTO A PRESENÇA DE HETEROÁTOMO Homogênea Ramificada Não possui heteroátomo entre os carbonos Possui heteroátomo entre os carbonos 3 1) HETEROÁTOMOS – são os átomos diferente de carbono e oxigênio que estão presentes nos compostos orgânicos. Aqui vamos ter que os principais heteroátomos são: oxigênio, nitrogênio, enxofre e fósforo. Vamos ter também que as cadeias abertas insaturadas podem sem subdivididas em: 1) INSATURADA HETÊNICA – apresenta uma única dupla ligação entre carbonos. 2) INSATURADA ETÍNICA – apresenta uma única tripla ligação entre carbonos. 3) INSATURADA ETENÍNICA – têm uma dupla e uma tripla ligação numa mesma cadeia carbônica. CADEIAS FECHADAS OU CÍCLICAS Esse tipo de cadeia se divide em cadeias alicíclicas e aromáticas. Vamos estudar cada uma delas: 1) CADEIA FECHADA ALICÍCLICA Aqui temos as cadeias onde a sequência de átomos de carbono forma um determinado ciclo. Nesse ciclo podemos ter as mesmas classificações citadas anteriormente: heteroátomos, saturada, insaturada homocíclica ou heterocíclica. Segue os exemplos abaixo: ► Quanto ao tipo de ligação entre os carbonos: HOMOCÍCLICA SATURADA com apenas ligações simples entre os carbonos. HOMOCÍCLICA INSATURADA com ligação DUPLA OU TRIPLA entre os carbonos. 4 ► Presença de heteroátomos entre os carbonos: 2) CADEIA FECHADA AROMÁTICA Para que uma cadeia carbônica seja aromática, temos a presença de ligações duplas (pi) que se alternam entre si, obedecendo a regra de Hückel. Mas como funciona essa regra de Hückel para saber se um composto é aromático ou não? Vamos ver: REGRA DE HÜCKEL – para que uma cadeia seja aromática ela precisa apresentar o que chamamos de anel aromático e as seguintes regras: ► Deve ser um sistema cíclico ► Deve conter orbitais p deslocalizados ou elétrons não ligados no mesmo plano do anel. ► Obedecer a regra de Hückel, onde o sistema contém 4n + 2 elétrons , para n número inteiro. Mas o que significa essa fórmula? HOMOCÍCLICA, quando não possui heteroátomos entre os carbonos. HETEROCÍCLICAS, quando possui heteroátomos entre os carbonos. 5 Vamos seguir o exemplo do benzeno, onde desejamos saber se o mesmo é aromático, lembrando que é o número de pares eletrônicos indicados pelas setas vermelhas na imagem ao lado. 4n + 2 = 4n + 2 = 6 4n = 6 – 2 4n = 4 n = 1 Digamos que tenhamos a cadeia carbônica referente ao benzeno, sabemos por definição que onde temos o benzeno, a cadeia será aromática. Mas vamos entender melhor como comprovar esse fato: Vamos para a fórmula: Como podemos ver na imagem ao lado, no benzeno encontramos 3 ligações duplas (pi) e em cada extremidade das ligações (indicadas pelas setas vermelhas), temos as nuvens eletrônicas, sendo assim iremos contar quantas temos. Seguindo a fórmula observamos o seguinte: 4n + 2 = n = é o valor que desejamos encontrar, e para que a cadeia carbônica seja aromática, precisamos que ele seja um número inteiro. = refere-se aos pares eletrônicos, encontrados em cada extremidade das ligações duplas. Número inteiro, então, é AROMÁTICO. 6 Agora temos o ciclobutadieno, vamos comprovar se o mesmo é aromático: 4n + 2 = 4n + 2 = 4 4n = 4 – 2 4n = 2 n = 1/2 Vamos a outro exemplo utilizando a regra de Hückel: Ainda falando de cadeias aromáticas podemos ter mais algumas classificações que é muito importante conhecer elas podem ser as seguintes: ► Quanto ao número de núcleos aromáticos: ► Quanto ao arranjo de vários núcleos: Número não inteiro, então, não é AROMÁTICO. MONONUCLEARES, possuindo apenas um núcleo aromático POLINUCLEARES, possuindo mais de um núcleo aromático 7 As cadeias carbônicas também podem ser classificadas em mistas, onde irão apresentar uma cadeia aberta (alifática) ligada a uma cadeia fechada (cíclica). Exemplos: ISOLADOS CONDENSADO PROFESSOR LUÍS HENRIQUE
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