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19/02/2024 1 Curso: Farmácia Professor: Dr. Romulo Charles Nascimento Leite Campina Grande – Paraíba 2024.1 Disciplina: Química Orgânica Aula 01: Introdução à Química Orgânica 2 Apresentação Os objetivos gerais desta disciplina são: 1. Desenvolver no aluno o domínio dos conhecimentos relacionados aos compostos orgânicos e as nuances entre as diferentes funções orgânicas fundamentais na profissão farmacêutica; 2. O aluno ainda deverá conhecer e compreender a aplicabilidade das técnicas instrumentais nas diversas áreas farmacêuticas; 3. Assimilar a aplicabilidade dos mecanismos das reações orgânicas vitais e a ação dos fármacos; 4. Avaliar criticamente textos químicos, 5. Redigir formas alternativas e desenvolver o pensamento criativo; e, por fim, 6. Interpretar dados, elaborar modelos e resolver problemas, integrando a química com a ciência farmacêutica no dia a dia do profissional. 1 2 19/02/2024 2 3 Química Orgânica 4 Química Orgânica 3 4 19/02/2024 3 5 Química Orgânica geometría tetraédrica geometría trigonal plana geometría tetraédrica 6 Química Orgânica 5 6 19/02/2024 4 7 Química Orgânica 8 Química Orgânica 7 8 19/02/2024 5 9 Química Orgânica 10 Exemplo de aplicação A cafeína, representada na forma de traços na figura a seguir, é uma substância encontrada no café e pertencente à classe das xantinas. Possui cor branca, é muito solúvel em água quente e tem ação sobre o sistema nervoso central, aumentando a capacidade de trabalhar, além de produzir dilatação dos vasos periféricos. Considerando a estrutura da cafeína, indicar a fórmula molecular do composto. 9 10 19/02/2024 6 11 Classificação do átomo de carbono 12 Classificação do átomo de carbono 11 12 19/02/2024 7 13 Classificação do átomo de carbono 14 Classificação do átomo de carbono 13 14 19/02/2024 8 15 Classificação do átomo de carbono 16 Classificação do átomo de carbono 15 16 19/02/2024 9 17 Exemplo Considere o composto 4-etil-4,5-dimetil hex-2-ino, cuja estrutura está representada a seguir, e classifique os carbonos da estrutura como carbono primário, secundário, terciário e quaternário. Classificação das cadeias carbônicas 18 17 18 19/02/2024 10 19 Classificação das cadeias carbônicas 20 Classificação das cadeias carbônicas 19 20 19/02/2024 11 21 Classificação das cadeias carbônicas 22 Classificação das cadeias carbônicas 21 22 19/02/2024 12 23 Classificação das cadeias carbônicas 24 Classificação das cadeias carbônicas 23 24 19/02/2024 13 25 Classificação das cadeias carbônicas 26 Classificação das cadeias carbônicas 25 26 19/02/2024 14 27 Classificação das cadeias carbônicas 28 Classificação das cadeias carbônicas 27 28 19/02/2024 15 29 FUNÇÕES ORGÂNICAS ● Função química é um conjunto de compostos químicos que possuem propriedades químicas e, muitas vezes, físicas, semelhantes em razão de um grupo de átomos ou de um arranjo de átomos que são comuns em todos os compostos da série. ● Esse grupo de átomos que é comum aos compostos é denominado grupo funcional e ele é responsável pela semelhança nas propriedades químicas de todos os compostos que são incluídos na referida função. 30 FUNÇÕES ORGÂNICAS 29 30 19/02/2024 16 31 FUNÇÕES ORGÂNICAS 32 FUNÇÕES ORGÂNICAS 31 32 19/02/2024 17 33 FUNÇÕES ORGÂNICAS 34 FUNÇÕES ORGÂNICAS 33 34 19/02/2024 18 35 Interatividade 36 Resposta 35 36 19/02/2024 19 37 FUNÇÕES ORGÂNICAS 38 FUNÇÕES ORGÂNICAS 37 38 19/02/2024 20 39 FUNÇÕES ORGÂNICAS 40 FUNÇÕES ORGÂNICAS Além dessas regras fundamentais, outras são muito importantes devido à maneira como os átomos de carbono estão dispostos na cadeia, como: • Quando a cadeia carbônica é fechada, antes do prefixo que indica a quantidade de átomos de carbono, utiliza-se a palavra ciclo. • Caso a cadeia carbônica possua repetições de ramificações, grupos funcionais ou insaturações, deve-se usar os prefixos gregos di, tri, tetra e outros para indicar a quantidade de cada uma das repetições. Esses prefixos devem ser escritos antes das palavras que identificam os nomes das ramificações, radicais funcionais ou insaturações. • Entre duas consoantes coloca-se uma vogal, A ou O, dependendo da melhor fonia. • Para indicar a posição da ramificação, do grupo funcional ou mesmo da insaturação, deve-se numerar a cadeia carbônica a partir da extremidade mais próxima da ramificação, do grupo funcional ou mesmo da insaturação e esse número deve ser representado antes do termo que se deseja indicar. 39 40 19/02/2024 21 41 FUNÇÕES ORGÂNICAS • Para a numeração da cadeia carbônica, as insaturações têm preferência às ramificações, e o grupo funcional tem preferência às insaturações e às ramificações. • A cadeia carbônica principal corresponde à sequência de átomos de carbono que contém o grupo funcional e as ramificações e, no caso de existir duas possibilidades de cadeia principal, deve-se optar pela mais ramificada. • No caso de um composto de cadeia fechada, a cadeia fechada corresponde à cadeia principal. FUNÇÕES ORGÂNICAS ● As ramificações (radicais ou substituintes) correspondem a grupos derivados dos hidrocarbonetos pela remoção de um átomo de hidrogênio da estrutura. ● Essas ramificações ou grupos substituintes correspondem aos grupos que estão ligados à sequência de átomos de carbono que equivale à cadeia principal. ● A nomenclatura das ramificações apresenta o sufixo IL ou ILA. A tabela a seguir ilustra as principais ramificações derivadas dos hidrocarbonetos de alifáticos. 42 41 42 19/02/2024 22 FUNÇÕES ORGÂNICAS 43 FUNÇÕES ORGÂNICAS 44 43 44 19/02/2024 23 FUNÇÕES ORGÂNICAS 45 46 FUNÇÕES ORGÂNICAS 45 46 19/02/2024 24 47 FUNÇÕES ORGÂNICAS 48 FUNÇÕES ORGÂNICAS 47 48 19/02/2024 25 49 FUNÇÕES ORGÂNICAS 50 FUNÇÕES ORGÂNICAS 49 50 19/02/2024 26 51 FUNÇÕES ORGÂNICAS 52 FUNÇÕES ORGÂNICAS 51 52 19/02/2024 27 53 FUNÇÕES ORGÂNICAS 54 FUNÇÕES ORGÂNICAS 53 54 19/02/2024 28 55 FUNÇÕES ORGÂNICAS 56 FUNÇÕES ORGÂNICAS 55 56 19/02/2024 29 57 FUNÇÕES ORGÂNICAS 58 FUNÇÕES ORGÂNICAS 57 58 19/02/2024 30 59 FUNÇÕES ORGÂNICAS 60 FUNÇÕES ORGÂNICAS 59 60 19/02/2024 31 61 FUNÇÕES ORGÂNICAS 62 FUNÇÕES ORGÂNICAS 61 62 19/02/2024 32 63 FUNÇÕES ORGÂNICAS 64 FUNÇÕES ORGÂNICAS 63 64 19/02/2024 33 65 Interatividade 66 Resposta 65 66 19/02/2024 34 FUNÇÕES OXIGENADAS 67 FUNÇÕES OXIGENADAS 68 67 68 19/02/2024 35 FUNÇÕES OXIGENADAS 69 FUNÇÕES OXIGENADAS 70 69 70 19/02/2024 36 FUNÇÕES OXIGENADAS 71 FUNÇÕES OXIGENADAS 72 71 72 19/02/2024 37 FUNÇÕES OXIGENADAS 73 O etanol é muito usado na indústria de perfumaria como solvente e como combustível de veículos automotores. É uma substância facilmente absorvida no estômago e no intestino delgado e distribuída por todo o organismo, atuando como um depressor do sistema nervoso central. Quando consumido em excesso, pode causar pancreatite crônica, hepatite alcoólica e cirrose e atrofia testicular. O álcool 70% (mistura contendo 70 partes de etanol e 30 de água) possui concentração adequada para atuar como antisséptico e bactericida, pois nessa proporção ele desnatura as proteínas dos microrganismos, facilitando a entrada do etanol no interior das bactérias. Nessa concentração, também diminui a volatilização do etanol, permitindo um maior contato do álcool com a superfície a ser desinfectada. O álcool mais simples, o metanol ou álcool metílico (H3C–OH) é um líquido muito volátil e inflamável. É extremamente tóxico, causando leves irritações nos olhos, nas mucosas, no sistema nervoso e na pele. Ainda pode causar sérias lesões nos nervos ópticos, e a exposição ao metanol pode causar vômitos, náuseas, dor de cabeça e cegueira. FUNÇÕES OXIGENADAS 74 O colesterol possui uma cadeia carbônica com 27 carbonos e 01hidroxila, sendo um álcool. Esse composto tem papel vital em muitos processos bioquímicos, por exemplo, no funcionamento da membrana plasmática. Por ser insolúvel em água e insolúvel no sangue, é o responsável por muitas doenças cardiovasculares. Outro álcool essencial para a indústria farmacêutica é o propan-1,2,3-triol, glicerol ou glicerina. É um líquido viscoso que se dissolve rapidamente em água e é muito utilizado em preparações cosméticas (batons, hidratantes, pomadas e sabonetes), como amaciante de pele e na indústria de alimentos para manter a umidade de doces, panetones, bolachas e bolos, sendo classificado na indústria como umectante. O mentol (2-isopropil-5-metil ciclo hexanol) é um álcool cíclico que provoca uma sensação refrescante quando entra em contato com a pele. Ele é muito usado em produtos de beleza como géis pós-barba, loções de barbear e pastilhas contra tosse, pois tem propriedades anestésicas e anti-inflamatórias. 73 74 19/02/2024 38 75 FUNÇÕES OXIGENADAS 76 FUNÇÕES OXIGENADAS 75 76 19/02/2024 39 77 FUNÇÕES OXIGENADAS 78 FUNÇÕES OXIGENADAS 77 78 19/02/2024 40 79 FUNÇÕES OXIGENADAS 80 FUNÇÕES OXIGENADAS 79 80 19/02/2024 41 FUNÇÕES OXIGENADAS 81 82 FUNÇÕES OXIGENADAS 81 82 19/02/2024 42 83 FUNÇÕES OXIGENADAS 84 FUNÇÕES OXIGENADAS 83 84 19/02/2024 43 85 FUNÇÕES OXIGENADAS 86 FUNÇÕES OXIGENADAS 85 86 19/02/2024 44 87 FUNÇÕES OXIGENADAS 88 Interatividade 87 88 19/02/2024 45 89 Resposta 90 FUNÇÕES OXIGENADAS 89 90 19/02/2024 46 91 FUNÇÕES OXIGENADAS 92 FUNÇÕES OXIGENADAS 91 92 19/02/2024 47 93 FUNÇÕES OXIGENADAS 94 FUNÇÕES OXIGENADAS 93 94 19/02/2024 48 95 FUNÇÕES OXIGENADAS 96 FUNÇÕES OXIGENADAS 95 96 19/02/2024 49 97 FUNÇÕES OXIGENADAS 98 FUNÇÕES HALOGENADAS As funções halogenadas, mais conhecidas como haletos orgânicos, são compostos que possuem em sua cadeia carbônica ao menos um átomo pertencente ao grupo dos halogênios, tais como o flúor (F), o cloro (Cl), o bromo (Br) e o iodo (I). Este átomo se encontra ligado a um radical derivado de hidrocarboneto e os compostos formados podem ser representados genericamente por: R – X, sendo X = F, Cl, Br ou I. 97 98 19/02/2024 50 99 FUNÇÕES HALOGENADAS 100 FUNÇÕES HALOGENADAS 99 100 19/02/2024 51 101 FUNÇÕES HALOGENADAS 102 FUNÇÕES NITROGENADAS 101 102 19/02/2024 52 103 FUNÇÕES NITROGENADAS 104 FUNÇÕES NITROGENADAS 103 104 19/02/2024 53 105 FUNÇÕES NITROGENADAS 106 FUNÇÕES NITROGENADAS 105 106 19/02/2024 54 FUNÇÕES NITROGENADAS 107 108 FUNÇÕES NITROGENADAS 107 108 19/02/2024 55 109 FUNÇÕES NITROGENADAS 110 Interatividade 109 110 19/02/2024 56 111 Resposta 112 FUNÇÕES NITROGENADAS 111 112 19/02/2024 57 113 (V) toda ligação simples é sigma e o carbono 5 tem quatro ligações simples. (V) pois realiza 2 ligações simples (sigmas) e 1 ligação dupla (uma sigma e uma pi). (F) pois realiza 1 ligação simples (sigma) e 1 ligação tripla (2 pi e 1 sigma). (V) temos ligações pi apenas na ligação dupla (uma) e na ligação tripla (duas). 114 Bibliografia 113 114 19/02/2024 58 Campina Grande – Paraíba 2024.1 romulocharlescorretor@gmail.com romulocharles_corretor https://romulocharlescorretor.com.br/ 115 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62 Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67 Slide 68 Slide 69 Slide 70 Slide 71 Slide 72 Slide 73 Slide 74 Slide 75 Slide 76 Slide 77 Slide 78 Slide 79 Slide 80 Slide 81 Slide 82 Slide 83 Slide 84 Slide 85 Slide 86 Slide 87 Slide 88 Slide 89 Slide 90 Slide 91 Slide 92 Slide 93 Slide 94 Slide 95 Slide 96 Slide 97 Slide 98 Slide 99 Slide 100 Slide 101 Slide 102 Slide 103 Slide 104 Slide 105 Slide 106 Slide 107 Slide 108 Slide 109 Slide 110 Slide 111 Slide 112 Slide 113 Slide 114 Slide 115