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Identificação das funções orgânicas e grupos funcionais CURSO FARMÁCIA DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA E EXPERIMENTAL Professora Dra. Thamyres Vanessa Nascimento da Silva MAR/2023 CASTANHAL-PA TÓPICO 1 – AULA 04 - Funções Orgânicas e Grupos Funcionais 1. Funções nitrogenadas São aquelas que contêm nitrogênio (N), além de carbono (C) e hidrogênio (H). É comum, também, funções contendo oxigênio (O2). As funções nitrogenadas mais importantes e também mais simples são: aminas, amidas, nitrilas e nitrocompostos. Relevância biológica: formam proteínas que são componentes essenciais dos seres vivos. Transporte de substâncias (ex: O2) Enzimática Estrutural Defesa Hormonal Importância das proteínas 2 2. Aminas São compostos teoricamente derivados do NH3, pela substituição de um, dois ou três hidrogênios (H) por grupos alquila ou arila. Classificação das aminas Quanto à quantidade de ligações nos seus hidrogênios Quantidade de ligações 1 2 3 Classificação da amina Primário Secundário Terciário Exemplo R – NH2 R NH R’ R R’ NH R’’ Quantidade de ligações 1 NH2 2 NH2 3 NH2 Classificação da amina Monoamina Diamina Triamina Exemplo H₃C – NH2 CH₂ – CH₂ – CH₂ | | NH2 NH2 CH₂ – CH₂ – CH – CH₂ – CH₂ | | | NH2 NH2 NH2 Quanto a quantidade de grupos anima na molécula 3 2. Aminas NOMENCLATURA OFICIAL DAS AMINAS Nome das ramificações ou substituintes ligados ao nitrogênio + AMINA Em ordem alfabética CH₃ | CH₃ – CH₂ – N – CH₂ – CH₂ – CH₃ Etil-metil-propilamina CH₃ | CH₃ – N – CH₃ Trimetilamina N – CH₂ – CH₂ – CH₃ Propil-fenilamina R – NH2 R NH R’ R R’ NH R’’ (Odor de peixe podre) 4 2.1. Aminas complexas CH₃ CH₃ | | CH₃ – C – CH – CH – CH₃ | | NH₂ Localizar a cadeia principal e numerar a partir da extremidade mais próxima do grupo amino. NOMENCLATURA OFICIAL DAS AMINAS COMPLEXAS Grupo amino como ramificação + ramificações + nome do hidrocarboneto 1 2 3 4 5 2-amino-4-fenil-2,3-dimetil-pentano Ácido para-aminobenzóico (PABA) (Protetor solar) 5 3. Amidas São compostos derivados do NH3, pela substituição de um hidrogênio (H) por um grupo acila. R ou abreviadamente – CONH2 Onde o R pode ser H, alquila (R) ou arila (Ar) Localizar a cadeia principal e numerar a partir da extremidade mais próxima do grupo amida. NOMENCLATURA OFICIAL DAS AMIDAS Nome do hidrocarboneto + amida Propanamida 3-etil-4-metil-hexanamida OBS: Em caso de conter ramificações na cadeia principal, começar a montar a nomenclatura informando as ramificações com suas posições em ordem alfabética. 4-etil-hex-5-enamida 6 3. Amidas ou abreviadamente – CONH2 OBS: não são comuns amidas com dois ou três radicais acilas no mesmo nitrogênio. Porém, são comuns amidas com radical alquila ou arila no nitrogênio: Amida N-monossubstituída Amida N,N-dissubstituída Esses são compostos mistos, em parte amida, em parte amina. A letra N (maiúscula) que aparece nome indica nitrogênio. R N-metil-butanamida N-etil-N-metil-butanamida OBS: radicais em ordem alfabética. 7 3.1. Amidas cíclicas Conhecida como lactamas, são formadas pela reação de condensação intramolecular de compostos que contêm o grupo ácido carboxílico (–COOH) e o grupo amina (–NH2). α - alfa 1 2 3 1 23 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 12 3 4 5 6 β - beta γ - gama δ - delta OBS: A nomenclatura é realizada utilizando letras gregas para indicar o átomo de carbono da cadeia do ácido carboxílico e, tal nomenclatura, se inicia atribuindo a letra alfa (α) para o carbono mais próximo ligado ao grupo – COOH e, assim, sucessivamente. 8 4. Nitrilas Ou cianetos, são compostos contendo o grupo funcional – C ≡ N, sendo resultantes da substituição do átomo de hidrogênio do cianeto de hidrogênio (H – C ≡ N ou HCN) por um substituinte orgânico (alquila ou arila). Localizar a cadeia principal e numerar a partir da extremidade mais próxima do grupo nitrila. NOMENCLATURA OFICIAL DAS NITRILAS Nome do hidrocarboneto + nitrila Butanonitrila 2-metil-butanonitrila Benzonitrila OBS: Em caso de conter ramificações na cadeia principal, começar a montar a nomenclatura informando as ramificações com suas posições em ordem alfabética. 9 5. Nitrocompostos São substâncias que contém um ou mais grupos – NO2 na molécula. São isômeros dos nitritos ( R – O – NO). A classificação mais importante é a que os divide em alifáticos (R – NO2) e aromáticos (Ar – NO2) – cuja as preparações e propriedades são bem diferentes. Localizar a cadeia principal e numerar a partir da extremidade mais próxima do grupo funcional. NOMENCLATURA OFICIAL DOS NITROCOMPOSTOS Indicar a posição do grupo funcional + NITRO + nome do hidrocarboneto NO₂ | CH₃ – CH – CH₂ – CH – CH₂ – CH – NO₂ | | NO₂ CH₂ | CH₃2,4,6-trinitro-octano 2,4,6-trinitrotolueno (TNT) OBS: Nas cadeias mononucleares a substituição do hidrogênio do benzeno pode originar outras estruturas com ramificações saturadas ou insaturadas. Na troca de um hidrogênio por um metil (-CH3), pode-se formar o tolueno. 10 Obrigada! Você tem alguma dúvida? “Você não aprende a andar seguindo regras. Você aprende fazendo, caindo e tentando novamente. ” (Autor desconhecido) 11 Aplicações das aminas A principal aplicação desta classe de compostos é como estimulante. Anfetamina É uma droga sintética que aumenta a atividade do sistema nervoso seguido da diminuição da sensação de fadiga e redução de apetite. Em razão destes efeitos, seu uso é regulado, sendo vendida apenas com prescrição médica. O uso intensivo de anfetaminas causa dependência. Cafeína Esta amina está presente no café, no guaraná, alguns chás, chocolate e em alguns refrigerantes. É um estimulante do sistema nervoso, favorecendo o estado de alerta, aumento da concentração, atenção e memória. Em alguns casos sua ingestão pode levar a dependência. Grupo funcional amina presente. 12 Aplicações das amidas Penicilina É uma β-lactama utilizada como medicamento antibiótico para o tratamento de infecções bacterianas. Sua atividade antibacteriana se deve ao anel β-lactâmico, de alta reatividade. Barbitúricos Medicamentos com barbitúricos são destinados como sedativos para ansiedade e alguns distúrbios psicológicos e psiquiátricos, como a epilepsia. Grupo funcional amida presente. 13 Aplicações das nitrilas O nitrilo mais comum é a borracha nitrílica que é um copolímero sintético de acrilonitrilo insaturado e butadieno conjugado. Essa forma de borracha é altamente resistente a produtos químicos. Devido às propriedades químicas versáteis e favoráveis dos nitrilos especiais, tem importante aplicação em adesivos farmacêuticos, fabricação de luvas de nitrila (resistentes a químicos) e etc. Acrilonitrilo Luva de nitrila Luva de nitrila P100 Grupo funcional nitrila presente. Acrilonitrila butadieno estireno (matéria-prima para fabricação de plásticos) 14 Aplicações dos nitrocompostos 15 Possuem diversas aplicações clínicas, entre as quais citam-se usos como antianginosos (dinitrato de isossorbida, nitroglicerina), anti-hipertensivos (nifedipina, nitredipina e nisoldipina), anticoagulante (acenocumarol), sedativo hipnótico (nitrazepan), analgésico narcótico (clonitiazina), anti-inflamatório (nimesulida), anti-histamínico H-2 (ranitidina), antibacterianos (cloranfenicol, metronidazol, nitrofural, nifuroxazida), antineoplásicos (nitacrina, 1-(1,5- dicloropentano-3-il)-4-nitrobenzeno) e antiparasitários (tinidazol, secnidazol, benzinidazol e nifurtimox). Subestruturas químicas fundamentais de nitrocompostos empregados em terapêutica.