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Alcenos e Alcinos: Nomenclatura, Estrutura Química e Propriedades Físicas APRESENTAÇÃO Os hidrocarbonetos estão presentes no cotidiano da sociedade atual em praticamente todas as sit uações que nos cercam. A exemplo dos alcenos, podemos falar do eteno (etileno), que é também chamado de "gás das frutas", por atuar no seu amadurecimento. Já no caso dos alcinos, podemos citar o acetileno (etino), que é um combustível muito utilizado em lamparinas, maçaricos e máq uinas de solda. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer a nomenclatura dos alcinos e dos alcenos, v ai entender como a estrutura desses compostos influencia suas propriedades, além de diferenciar os compostos Z-alcenos dos E-alcenos. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Escrever a nomenclatura de alcenos e alcinos.• Relacionar a estrutura química com as propriedades de alcenos e alcinos.• Diferenciar Z-alcenos e E-alcenos.• DESAFIO Na indústria, os alcinos têm grande importância em diversos setores. O acetileno, que é o alcino mais simples, já foi muito utilizado como matéria-prima na preparação de acetaldeído, ácido acé tico e cloreto de vinila, porém novas rotas mais eficientes substituíram seu uso pelo etileno. Há a inda uma utilização industrial muito importante, que é a preparação de polímeros acrílicos, e a o btenção do acetileno em escala industrial é muito utilizada a partir da pirólise (decomposição a a ltas temperaturas) do metano. Acompanhe a seguinte situação: Nesse contexto, explique a razão dessa acidez relativa dos alcinos. INFOGRÁFICO Os alcenos e os alcinos estão muito presentes no nosso cotidiano e na nossa vida biológica. Por exemplo, os alcenos estão presentes na produção de plásticos como o polietileno, na capacidade de enxergar, por meio do composto transretinal, bem como na produção da borracha. Apenas a c onfiguração Z do alceno tem propriedades elásticas; a configuração E não tem qualquer propried ade elástica. Já os alcinos estão presentes de forma um pouco mais indireta, na produção de uma série de compostos orgânicos, como acetaldeído, ácido acético, cloreto de vinila. As característic as e a nomenclatura de cada um desses compostos são importantes para a aplicação de suas prop riedades com fins industriais. Neste Infográfico, você vai ver algumas propriedades e a nomenclatura dos alcenos e alcinos. CONTEÚDO DO LIVRO Para além da diferença da quantidade de ligação tripla para os alcinos, e duplas para os alcenos, esses compostos estão presentes no nosso cotidiano em uma série de itens industriais e biológico s. Os alcinos estão presentes como combustível em máquinas de solda, como acetileno, além de serem utilizados na fabricação de acetaldeído, ácido acético e cloreto de vinila. Já os alcenos são utilizados na fabricação de solventes, como o tetra-hidrofurano (THF), e estão presentes também na fabricação das borrachas naturais e em materiais plásticos, além de na capacidade de enxerga r. Todas essas aplicações estão intimamente ligadas às propriedades de cada um desses compone ntes. Acompanhe, a seguir, um trecho do livro Química orgânica, no qual você poderá aprofundar se us conhecimentos acerca da nomenclatura, da estrutura química e das propriedades físicas de alc enos e alcinos. Comece a sua leitura na página 214 e vá até a 218. Esse livro está na 7a edição e serve como base para o desenvolvimento desta Unidade de Aprendizagem. S É T I M A E D I Ç Ã O Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052 C273q Carey, Francis A. Química orgânica [recurso eletrônico] : volume 1 / Francis A. Carey ; tradução: Kátia A. Roque, Jane de Moura Menezes, Telma Regina Matheus ; revisão técnica: Gil Valdo José da Silva. – 7. ed. – Dados eletrônicos – Porto Alegre : AMGH, 2011. Editado também como livro impresso em 2011. ISBN 978-85-8055-053-5 1.Química orgânica. I. Título. CDU 547 o etileno é um hormônio que ocorre naturalmente e está presente em todas as plantas. Ele estimula o amadurecimento destes tomates. Os alcenos são hidrocarbonetos que contêm uma ligação dupla carbono-carbono. Uma li- gação dupla carbono-carbono é uma unidade estrutural importante e é também um grupo funcional importante na química orgânica. A forma de uma molécula orgânica é influenciada por sua presença, e a ligação dupla é o local onde ocorre a maior parte das reações químicas das quais os alcenos participam. Este é o primeiro de dois capítulos que tratam dos alcenos. Ele descreve suas estruturas, ligações e preparações. O Capítulo 6 examina suas reações químicas. 5.1 nomenclatura de alcenos Damos aos alcenos nomes IUPAC, substituindo o sufixo -ano do alcano correspondente por -eno. Os dois alcenos mais simples são o eteno e o propeno. Ambos também são muito co- nhecidos por seus nomes comuns, etileno e propileno. H2CœCH2 Nome IUPAC: eteno Nome comum: etileno CH3CHœCH2 Nome IUPAC: propeno Nome comum: propileno A cadeia contínua mais longa que inclui a ligação dupla forma a base do nome de alceno. Essa cadeia é numerada na direção que dá aos carbonos da ligação dupla os números mais baixos. O localizador (ou posição numérica) de apenas um dos carbonos da ligação dupla é especificado no nome; fica subentendido que o outro carbono da ligação dupla deve vir na sequência. O localizador pode preceder a cadeia principal (regras da IUPAC de 1979) ou o sufixo -eno (recomendações de 1993 e 2004). 1 2 3 4 H2CœCHCH2CH3 1-Buteno ou But-1-eno 6 5 4 3 2 1 CH3CH2CH2CHœCHCH3 2-Hexeno ou Hex-2-eno 212 cAPÍtULo cinco Estrutura e preparação de alcenos: reações de eliminação As duplas ligações carbono-carbono têm precedência sobre os grupos alquilas e halogê- nios na determinação da cadeia carbônica principal e na direção na qual ela é numerada. 4 3 2 1 CH3CHCHœCH2 W CH3 3-Metil-1-buteno ou 3-Metilbut-1-eno 6 5 4 3 2 1W CHœCH2 BrCH2CH2CH2CHCH2CH2CH3 6-Bromo-3-propil-1-hexeno ou 6-Bromo-3-propil-hex-1-eno Os grupos hidroxila, porém, excedem em hierarquia a ligação dupla, e uma cadeia que con- tém um grupo —OH e uma ligação dupla é numerada na direção que dê ao grupo —OH o número mais baixo. Os compostos que contêm uma ligação dupla e um grupo hidroxila usam o sufixo combinado -en 1 -ol para denotar que os dois grupos funcionais estão presentes. 1 2 3 4 5 6 5-Metil-4-hexen-1-ol ou 5-Metil-hex-4-en-1-ol CH3 CH3HOCH2CH2CH2 H CC Nomeie os seguintes compostos usando a nomenclatura IUPAC: (a) (CH3)2CPC(CH3)2 (d) H2CœCHCH2CHCH3 W Cl (e) H2CœCHCH2CHCH3 W OH (b) (CH3)3CCHPCH2 (c) (CH3)2CPCHCH2CH2CH3 Exemplo de solução (a) A cadeia contínua mais longa deste alceno contém quatro átomos de carbono. A ligação dupla está entre C-2 e C-3 e, portanto, é nomeada como um derivado do 2-buteno. 1 CH3 4 2 3 2,3-Dimetil-2-buteno ou 2,3-Dimetilbut-2-eno C CH3H3C H3C C Os dois grupos metila são substituintes ligados a C-2 e C-3 da cadeia principal. ProBLEmA 5.1 Os nomes comuns de determinados grupos alquila muito encontrados, como o isopropila e o terc-butila, são aceitáveis no sistema da IUPAC. Três grupos alcenila — vinila, alila e isopropenila — são tratados da mesma maneira. H2CœCH± Vinila como em H2CœCHCl Cloreto de vinila H2CœCHCH2± Alila como em H2CœCHCH2OH Álcool alílico como emH2CœC± W CH3 Isopropenila W CH3 H2CœCCl Cloreto de isopropenila O cloreto de vinila é um produto químico industrial produzido em grandes quan- tidades (14,5 ¥ 109 kg/ano nos Estados Unidos), sendo utilizado na preparação do poli(cloreto de vinila). O poli(cloreto de vinila), quase sempre chamado simples- mente de vinil, tem muitas aplicações, incluindo revestimento para casas, paredes e tubulação de PVC. 5.2 Estrutura e ligações nos alcenos 213 Quando um grupo CH2 está ligado a um anel por uma ligação dupla, o prefixo metileno é acrescentado ao nome do anel. Metilenociclo-hexano CH2 Os cicloalcenos e seus derivadossão nomeados pela adaptação da terminologia dos ci- cloalcanos aos princípios de nomenclatura dos alcenos. Ciclopenteno Cl 1 2 3 4 56 7 3-Clorociclo-hepteno (não 1-cloro-2-ciclo-hepteno) CH31 2 3 4 5 6 1-Metilciclo-hexeno Na falta de substituintes, não são necessários localizadores, pois entende-se que a ligação du- pla conecta C-1 e C-2. Os cicloalcenos substituídos são numerados a partir da ligação dupla, continuando através dela e na sequência ao redor do anel. A direção é selecionada de modo que dê ao substituinte o menor dos dois números possíveis. Escreva fórmulas estruturais e dê os nomes IUPAC de todos os derivados do ciclopenteno monossubstituídos com cloro. ProBLEmA 5.2 5.2 Estrutura e ligações em alcenos A estrutura do etileno e o modelo de hibridização de orbitais para sua ligação dupla foram apresentados na Seção 2.20 e são revisados rapidamente na Figura 5.1. O etileno é planar, cada carbono tem hibridização sp2 e considera-se que a ligação dupla tenha uma componente e uma componente p. A componente surge da sobreposição dos orbitais híbridos sp2 ao longo de uma linha que conecta os dois carbonos, a componente p por meio de uma sobre- posição “lado a lado” de dois orbitais p. As regiões de alta densidade eletrônica, atribuídas aos elétrons p, aparecem acima e abaixo do plano da molécula e são bem evidentes no mapa de potencial eletrostático. A maioria das reações do etileno e de outros alcenos envolve esses elétrons. A ligação dupla do etileno é mais forte que a ligação simples COC do etano, mas não tem o dobro da força. Os químicos não se entendem com o modo exato de alocar a energia total da ligação CPC entre suas componentes e p, mas todos concordam que a ligação p é mais fraca que a ligação . (d )(c)(b)(a) 110 pm117,2� 134 pm 121,4� F i g U r A 5.1 (a) Estrutura planar das ligações do etileno mostrando as distâncias e os ângulos de ligação. (b) e (c) Os orbitais p dos dois carbonos com hibridização sp2 sobrepõem-se para produzir uma ligação p. (d) O mapa do potencial eletrostático mostra uma região de alto potencial negativo em virtude dos elétrons p acima e abaixo do plano dos átomos. 214 cAPÍtULo cinco Estrutura e preparação de alcenos: reações de eliminação Existem dois tipos diferentes de ligações carbono-carbono no propeno, CH3CHPCH2. A ligação dupla é do tipo 1 p, e a ligação com o grupo metila é uma ligação formada pela sobreposição sp3–sp2. Comprimento da ligação C±C � 150 pm Comprimento da ligação CœC � 134 pm carbono hibridizado sp3 carbono hibridizado sp2 H H H H H C H CC Podemos usar fórmulas de linha de ligação para representar os alcenos do mesmo modo que as usamos para representar os alcanos. Veja o seguinte alceno: ProBLEmA 5.3 *Para uma revisão, consulte Ethylene — “An Unusual Plant Hormone” na edição de abril de 1992 do Journal of Chemical Education (p. 315-318). Etileno O etileno ficou conhecido pelos químicos no século XVIII e foi isolado na forma pura em 1795. Um dos primeiros nomes do etileno foi gaz oléfiant (em francês ‘gás que forma óleo’) para descrever o fato de que um produto líquido oleoso é forma- do quando dois gases (o etileno e o cloro) reagem entre si. �H2CœCH2 Etileno (pe: �104 °C) Cl2 Cloro (pe: �34 °C) ClCH2CH2Cl 1,2-Dicloroetano (pe: 83 °C) O termo gaz oléfiant foi o precursor do termo geral olefina, an- tigamente utilizado como o nome da classe de compostos que hoje chamamos de alcenos. O etileno ocorre naturalmente em pequenas quantidades como hormônio de plantas. Ele é formado em uma série com- plexa de etapas a partir de um composto que contém um anel ciclopropano: várias etapasNH3 CO2 Ácido 1-amino- ciclopropano- carboxílico H2C CH2 Etileno � outros produtos O amadurecimento das frutas pode ser estimulado até mesmo por quantidades minúsculas, sendo aumentada a taxa de ama- durecimento com a concentração do etileno. Essa propriedade é utilizada a favor da comercialização das bananas. As bananas são colhidas verdes nos trópicos, mantidas verdes por armaze- namento com ventilação adequada para limitar a quantidade de etileno presente e depois induzidas a amadurecer em seu desti- no quando o etileno é passado na fruta.* O etileno é a base da gigantesca indústria petroquímica, sendo produzido em enormes quantidades. Em um ano normal, a quantidade de etileno produzida nos Estados Unidos (22,6 ¥ 109 kg) excede o peso total da população do país. Em um processo, o etano do gás natural é aquecido para dissociá-lo em etileno e hidrogênio: �CH3CH3 Etano H2 Hidrogênio H2CœCH2 Etileno 750 °C Essa desidrogenação é simultaneamente a fonte do etileno e um dos métodos pelos quais o hidrogênio é preparado em escala industrial. Depois, a maior parte desse hidrogênio é utilizada para reduzir o nitrogênio a amônia para a preparação de ferti- lizantes. Da mesma forma, da desidrogenação do propano resulta em propeno: �CH3CH2CH3 Propano H2 Hidrogênio CH3CHœCH2 Propeno 750 °C O propeno é o segundo produto petroquímico mais importante e é produzido em cerca de metade da escala do etileno. Quase todo hidrocarboneto pode servir como material de partida para a produção do etileno e do propeno. A pirólise (cra- queamento) do petróleo (Seção 2.16) resulta no etileno e no propeno por meio de processos que envolvem a clivagem das ligações carbono-carbono dos hidrocarbonetos com peso mole- cular superior. Os principais usos do etileno e propeno são como materiais de partida para a preparação dos plásticos polietileno e polipro- pileno, fibras e filmes. Essas e outras aplicações serão descritas no Capítulo 6. 5.3 isomerismo em alcenos Embora o etileno seja o único alceno de dois carbonos e o propeno o único alceno de três carbonos, existem quatro alcenos isoméricos da fórmula molecular C4H8: (a) Qual é a fórmula molecular desse alceno? (b) Qual é seu nome IUPAC? (c) Quantos átomos de carbono tem hibridização sp2 nesse alceno? Quantos tem hibridização sp3? (d) Quantas ligações são do tipo sp2-sp3? Quantas são do tipo sp3–sp3? Exemplo de solução (a) Ao escrever fórmulas de linha de ligação para os hidrocarbonetos, lembre-se de que um carbono ocorre em cada ponta e em cada dobra de uma cadeia carbônica. O número apropriado de hidrogênios é anexado para que cada carbono tenha quatro ligações. Assim, o composto mostrado é CH3CH2CHPC(CH2CH3)2 A fórmula molecular geral de um alceno é CnH2n. O etileno é C2H4; o propeno é C3H6. A contagem dos carbonos e hidrogênios do composto mostrado (C8H16) revela que ele também corresponde a CnH2n. 1-Buteno CH2CH3 2-Metilpropeno cis-2-Buteno trans-2-Buteno HH H CC CH3 CH3H H CC CH3 HH H3C CC CH3 H H H3C CC O 1-buteno tem uma cadeia carbônica não ramificada com uma ligação dupla entre o C-1 e o C-2. Ele é um isômero constitucional dos outros três. Da mesma forma, o 2-metilpropeno com uma cadeia carbônica ramificada é um isômero constitucional dos outros três. O par de isômeros designados como cis e trans-2-buteno tem a mesma constituição; ambos têm uma cadeia carbônica não ramificada com uma ligação dupla que conecta o C-2 e o C-3. A diferença entre eles é que o isômero cis tem os dois grupos metila no mesmo lado da ligação dupla, mas os grupos metila do isômero trans estão em lados opostos da ligação dupla. Na Seção 3.11 vimos que os isômeros que têm a mesma constituição, mas que dife- rem na organização de seus átomos no espaço são classificados como estereoisômeros. O cis-2-buteno e o trans-2-buteno são estereoisômeros e os termos cis e trans especificam a configuração da ligação dupla. O estereoisomerismo cis-trans nos alcenos não é possível quando um dos carbonos da li- gação dupla tem dois substituintes idênticos. Assim, nem o 1-buteno e nem o 2-metilpropeno podem ter estereoisômeros. Idênticos 1-Buteno (nenhum outro estereoisômero possível) 2-Metilpropeno (nenhum outro estereoisômero possível) IdênticosIdênticos CH2CH3 H H H CC CH3 CH3 H H CCOs alcenos estereoisoméricos também são chamados de isômeros geométricos. 5.3 Isomerismo nos alcenos 215 216 cAPÍtULo cinco Estrutura e preparação de alcenos: reações de eliminação Quantos alcenos têm a fórmula molecular C5H10? Escreva suas estruturas e dê seus nomes IUPAC. Especifique a configuração adequada dos estereoisômeros como cis ou trans. ProBLEmA 5.4 Em princípio, o cis-2-buteno e o trans-2-buteno podem ser interconvertidos por rotação ao redor da ligação dupla C-2OC-3. Entretanto, ao contrário da rotação ao redor de ligações simples, que é mais rápida, a rotação ao redor de ligações duplas é restrita. A interconversão dos isômeros cis e trans do 2-buteno tem uma energia de ativação 10 a 15 vezes maior que aquela para a rotação ao redor da ligação simples de um alcano e não ocorre em circunstân- cias normais. H H3C H3C H H H H3C CH3 cis-2-Buteno (estável) trans-2-Buteno (estável) estado de transição da rotação ao redor de C�C (instável: orbitais p perpendiculares entre si; geometria ruim para a ligação �) muito lenta muito rápida muito rápida muito lenta C C H H3C H CH3 A ligação p no cis e no trans-2-buteno é forte por causa do alinhamento paralelo favorável dos orbitais p em C-2 e C-3. A interconversão dos dois estereoisômeros, porém, exige que esses orbitais p estejam em ângulos retos entre si, diminui sua sobreposição e enfraquece a componente p da ligação dupla. O cis-2-hexeno e o trans-3-hexeno são estereosômeros? Explique. ProBLEmA 5.5 5.4 Nomenclatura de alcenos estereoisoméricos pelo sistema notacional E-Z Quando os grupos de ambos os lados de uma ligação dupla são iguais ou estruturalmente semelhantes entre si, basta descrever a configuração da ligação dupla como cis ou trans. O ácido oleico, por exemplo, tem uma ligação dupla cis. O cinamaldeído tem uma ligação dupla trans. O Ácido oleico CH2(CH2)6CO2H H CH3(CH2)6CH2 H CC Cinamaldeído H CH C6H5 H CC As moscas domésticas fêmeas atraem os machos enviando um sinal químico conhecido como feromônio. A substância emitida pela mosca doméstica fêmea que atrai o macho foi identificada como cis-9-tricoseno, C23H46. Escreva uma fórmula estrutural, incluindo a estereoquímica, para esse composto. ProBLEmA 5.6 Entretanto, os termos cis e trans são ambíguos, quando não fica claro qual substituinte de um carbono é “semelhante” ou “análogo” ao substituinte de referência do outro. Um sistema sem qualquer ambiguidade para especificar a estereoquímica da ligação dupla foi adotado O artigo “Understanding Rotation about a C=C Double Bond” da edição de setembro de 2005 do Journal of Chemical Education (p. 1329-1333) descreve como a piramidalização do C-2 e do C-3 permite a retenção parcial da ligação p no estado de transição para a interconversão de cis e trans-2-buteno. O ácido oleico é preparado a partir do óleo de oliva. O cinamaldeído dá à canela o seu sabor. pela IUPAC com base no critério do número atômico para a classificação dos substituintes dos carbonos da ligação dupla. Quando os átomos de números atômicos maiores estão no mesmo lado da ligação dupla, dizemos que a ligação dupla tem a configuração Z, em que o Z vem da palavra alemã zusammen (“juntos”). Quando os átomos de números atômicos maio- res estão em lados opostos da ligação dupla, a configuração é E, da palavra alemã entgegen (“oposto”). Configuração Z Os substituintes de maior prioridade (Cl e Br) estão no mesmo lado da ligação dupla Configuração E Os substituintes de maior prioridade (Cl e Br) estão em lados opostos da ligação dupla Maior MenorMenor Maior C Br FH C Cl Menor Br MaiorMenor Maior C F H C Cl Obviamente, os grupos nas ligações duplas da maioria dos alcenos são mais complicados do que neste exemplo. As regras de classificação dos substituintes são descritas na Tabela 5.1, particularmente para os grupos alquila. Determine a configuração de cada um dos seguintes alcenos como Z ou E: (a) CH2OH C CH3H H3C C (c) CH2CH2OH C C(CH3)3H H3C C (b) CH2CH2F C CH2CH2CH2CH3H H3C C (d) H C CH3CH3CH2 C Exemplo de solução (a) Um dos carbonos da ligação dupla tem um grupo metila e um hidrogênio. De acordo com as regras da Tabela 5.1, a metila tem prioridade maior do que o hidrogênio. O outro átomo de carbono da ligação dupla tem uma metila e um grupo OCH2OH. O grupo OCH2OH tem prioridade maior do que a metila. Menor ±C(H,H,H) Maior ±C(O,H,H) Inferior (H) Superior (C) CH2OH C CH3H H3C C Os grupos maiores estão no mesmo lado da ligação dupla; a configuração é Z. ProBLEmA 5.7 Uma tabela no verso da quarta capa relaciona alguns dos átomos e grupos mais coimuns por ordem de precedência crescente. Você não deve tentar memorizar essa tabela, mas deve conseguir deduzir a colocação relativa de um grupo em relação a outro. 5.5 Propriedades físicas de alcenos Os alcenos se parecem com os alcanos no que diz respeito à maioria de suas propriedades físicas. Os alcenos de peso molecular mais baixo até C4H8 são gases à temperatura ambiente e à pressão atmosférica. Os momentos dipolares da maioria dos alcenos são bastante reduzidos. Entre os isômeros C4H8, o 1-buteno, o cis-2-buteno e o 2-metilpropeno têm momentos dipolares no intervalo de 0,3 a 0,5 D; o trans-2-buteno não tem momento dipolar. No entanto, podemos aprender algu- mas coisas sobre os alcenos observando o efeito dos substituintes nos momentos dipolares. As regras de prioridade da Tabela 5.1 foram desenvolvidas por R. S. Cahn e Sir Christopher Ingold (Inglaterra) e Vladimir Prelog (Suíça) no contexto de um aspecto diferente da estereoquímica orgânica. Elas aparecem novamente no Capítulo 7. 5.5 Propriedades físicas dos alcenos 217 218 cAPÍtULo cinco Estrutura e preparação de alcenos: reações de eliminação Regra 1. O número atômico mais alto tem precedência sobre o mais baixo. O bromo (número atômico 35) supera o cloro (número atômico 17). A metila (C, número atômico 6) supera o hidrogênio (número atômico 1). 2. Quando dois átomos ligados diretamente a uma ligação dupla são idênticos, compare os átomos ligados a eles com base em seus números atômicos. A precedência é determinada no primeiro ponto de diferença: A etila [OC(C,H,H)] supera a metila [OC(H,H,H)] Da mesma forma, o terc-butila supera o isopropila, e o isopropila supera a etila: OC(CH3)3 � OCH(CH3)2 � OCH2CH3 OC(C,C,C) � OC(C,C,H) � OC(C,H,H) 3. Compare todos os átomos ligados a determinado átomo antes de continuar ao longo da cadeia a partir do ponto de ligação: OCH(CH3)2 [OC(C,C,H)] supera OCH2CH2OH [OC(C,H,H)] 4. Sempre avaliar os átomos substituintes um a um, nunca como um grupo. Como o oxigênio tem um número atômico mais alto do que o carbono, OCH2OH [OC(O,H,H)] supera OC(CH3)3 [OC(C,C,C)] 5. Um átomo ligado de forma múltipla a outro átomo é considerado um substituinte replicado naquele átomo: O X OCH é tratado como se fosse OC(O,O,H) O grupo OCHPO [OC(O,O,H)] supera o OCH2OH [OC(O,H,H)] Exemplo O composto Maior Br CH3 Maior i f CPC f i Menor Cl H Menor tem a configuração Z. Os átomos de classificação mais alta (Br e C de CH3) estão no mesmo lado da ligação dupla. O composto Mairo Br CH3 Menor i f CPC f i Menor Cl CH2CH3 Maior tem a configuração E. O composto Maior Br CH2CH2OH Menor i f CPC f i Menor Cl CH(CH3)2 Maior tem a configuração E. O composto Maior Br CH2OH Maior i f CPC f i Menor Cl C(CH3)3 Menor tem a configuração Z. O composto Maior Br CH2OH Menor i f CPC f i Menor Cl CHPO Maior tem a configuração E. TABELA 5.1 Regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog Medições experimentais dos momentos dipolares dão a magnitude, mas não a direção. Normalmente, deduzimos a direção geral, examinando as direções dos dipolos de ligações individuais. Com os alcenos, a questão básicadiz respeito aos grupos alquila ligados a CPC. Um grupo alquila doa ou retira elétrons de uma ligação dupla? Essa questão pode ser Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra. DICA DO PROFESSOR Uma característica importante dos alcenos é a possibilidade de gerar isômeros geométricos; esse s isômeros são os Z-alcenos e os E-alcenos. Além disso, a reação dos alcenos normalmente envo lve os elétrons. Já o ponto mais destacado da química do acetileno e dos alcinos terminais é a su a acidez, uma vez que estes são os hidrocarbonetos mais ácidos. Veja, na Dica do Professor, como definir a estereoquímica Z e E dos alcenos. Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar. EXERCÍCIOS 1) A nomenclatura dos alcenos e alcinos é essencial para sua identificação. Além disso, ap ós conhecer suas características, elas também remetem a algumas propriedades caract erísticas de cada um dos compostos. Analise a estrutura do alceno e do alcino a seguir, nas letras A e B, e selecione a alternativa correta quanto à nomenclatura desses compo stos. A) (E)-2-hexeno e 3,3-dimetil-1-butino. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/b0b9c131c10576d48676677c25b93b1f B) (Z)-2-hexeno e 3,3-dimetil-1-butino. C) (Z)-2-hexeno e 3,3-dimetil-1-buteno. D) (Z)-2-penteno e 3,3-dimetil-1-butino. E) (Z)-2-hexeno e 3,3-dimetil-1-pentino. 2) A estabilidade relativa de alcenos é um fator imprescindível de análise para avaliação das estruturas químicas. Conhecer algumas informações referentes, como isomeria, ca lor de hidrogenação e hiperconjugação, facilita a avaliação da estabilidade desses com postos. Assim, analise os dois conjuntos de moléculas (1A e 1B, 2A e 2B) e selecione, na s alternativas, aquela que apresenta o composto mais estável de cada um dos conjuntos apresentados na figura. A) 1A e 2A. B) 1A e 2B. C) 1B e 2A. D) 1B e 2B. E) Todos os compostos possuem a mesma estabilidade. A estabilidade relativa de alcenos é um fator imprescindível de análise para avaliação das estruturas químicas. Conhecer algumas informações referentes, como isomeria, ca lor de hidrogenação e hiperconjugação, facilita a avaliação da estabilidade desses com postos. A figura a seguir mostra quatro alcenos e os calores de combustão desses comp 3) ostos. Analise as proposições a seguir e selecione a alternativa que contenha a resposta correta. I. O 1-buteno é o composto mais estável. II. Os alcenos dissubstituídos são mais estáveis que o alceno monossubstituído. III. O cis-2-buteno é mais estável que o trans-2-buteno. A) Somente I está correta. B) Somente II está correta. C) Somente III está correta. D) Somente I e III estão corretas. E) Nenhuma afirmação está correta. Os alcenos e os alcinos têm propriedades distintas e características quanto à quebra de ligações intramoleculares desses compostos. A figura a seguir mostra duas estruturas: a do propeno e a do propino. Conforme mostrado, existem três ligações do tipo C-C, q ue estão marcadas com as letras A, B e C. Analise as proposições a seguir e selecione a alternativa que contém, em ordem crescente, da mais fácil para a mais difícil, a ordem de ligações mais fáceis de serem quebradas durante uma reação, isto é, daquela que pr ecisa de menos energia para a que precisa de mais energia. 4) A) A < C < B. B) A = B > C. C) C > B > A. D) A > B > C. E) Todas as ligações têm a mesma força. 5) Os alcinos terminais apresentam maior acidez que os alcenos e que os alcanos. Conhec endo as propriedades de acidez dos alcinos, a figura a seguir mostra um equilíbrio áci do-base entre o acetileno e o íon amideto. Avalie as proposições a seguir e selecione a a lternativa correta. I. O acetileno é mais ácido que a amônia. II. O íon acetileto é mais básico que o íon amideto. III. A alta estabilidade relativa do ânion acetileto faz os alcinos terminais terem alta ac idez. A) Somente I está correta. B) Somente II está correta. C) Somente III está correta. D) Somente I e II estão corretas. E) Somente I e III estão corretas. NA PRÁTICA Na isomeria geométrica E-Z, que é um tipo específico de estereoisomeria, comparamos a organi zação espacial dos átomos de duas moléculas de uma mesma substância. Ela é utilizada sempre que os termos geométricos cis-trans tornam-se insuficientes para definir a isomeria geométrica d as estruturas. Veja, Na Prática, como Paloma classificou as cadeias Z e E. SAIBA + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professo r: Reações de ciclização para obtenção de imidazopiridinas e selenofenos Nesta tese de doutorado, veja mais informações sobre reações de ciclização envolvendo os alcin os em reações orgânicas, juntamente com aminopiridinas e aldeídos. As moléculas produzidas n esta tese são de interesse econômico para a produção de fármacos e sondas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar. Proposta metodológica para ensino de hidrocarbonetos, acetilênicos, olefinas e parafinas Neste trabalho, você vai aprofundar seus conhecimentos sobre estratégias de ensino didático e c ontextualização com o cotidiano referente ao ensino de hidrocarbonetos, alcinos e alcenos tanto no ensino básico como no superior. Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar. Carboxilação em alcinos terminais catalisada por níquel (0): termodinâmica, topologia e di nâmica molecular Neste trabalho, você vai aprofundar seus conhecimentos sobre reações de carboxilação em alcin os utilizando o dióxido de carbono, considerado um poluente responsável pelo aquecimento glo bal, e verá também uma revisão com alcenos para a produção de novos compostos químicos. https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/204248/001104711.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://repositorio.unifaema.edu.br/bitstream/123456789/2129/1/PROPOSTA%20METODOL%c3%93GICA%20PARA%20O%20ENSINO%20DE%20HIDROCARBONETOS%2c%20ACETIL%c3%8aNICOS%2c%20OLEFINAS%20E%20PARAFINAS.pdf Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar. https://repositorio.unb.br/handle/10482/43727
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