Alcanos

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Alcanos 
Profa. Dra. Eliane de Oliveira Silva 
Departamento de Química Orgânica 
Universidade Federal da Bahia 
 
Alcanos 
 Carbonos com hibridização sp3 
 Somente ligações σ 
 Carbono com geometria tetraédrica 
 
 4 substituintes diferentes: centro estereogênico → Enantiômeros (R ou S) 
 
 Assumem diferentes conformações espaciais 
Alcanos 
 Hidrocarbonetos saturados 
– Lineares 
– Ramificados 
– Cíclicos 
Fórmula geral 
Alcanos acíclicos (alifáticos): CnH2n+2 
Alcanos cíclicos (cicloalcanos): CnH2n 
 
Componentes do petróleo → obtidos por destilação fracionada 
 
 
Fração T.E./°C Nº de átomos de C 
Gás <20 C1-C4 
Éter de petróleo 20-100 C5-C7 
Gasolina 40-205 C5-C11 e alcanos 
cíclicos 
Querosene 175-325 C9-C16 e 
Aromáticos 
Óleo diesel 275-400 C12-C25 
Óleo lubrificante 
e graxa 
400-500 C25-C35 
Asfalto e 
parafina 
Sólidos Compostos 
policíclicos 
Alcanos 
Nomes Fórmula Nomes Fórmula 
Metano CH4 Octano CH3[CH2]6CH3 
Etano CH3CH3 Nonano CH3[CH2]7CH3 
Propano CH3CH2CH3 Decano CH3[CH2]8CH3 
Butano CH3[CH2]2CH3 Undecano CH3[CH2]9CH3 
Pentano CH3[CH2]3CH3 Dodecano CH3[CH2]10CH3 
Hexano CH3[CH2]4CH3 Triacontano CH3[CH2]28CH3 
Heptano CH3[CH2]5CH3 Tetracontano CH3[CH2]38CH3 
Parafina (C31H64): hentriacontano 
-IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) 
 Terminação - ano 
 n- na frente não é recomendado pela IUPAC 
Nomenclatura dos alcanos lineares 
 Nomes não sistemático, mas ainda aceito pelaIUPAC 
 
 
 
 
 
 
 
 Substituintes 
Isobutano Isopentano Neopentano Isohexano 
5 C 4 C 6 C 
Metano Metila ou Metil 
início ou meio do nome fim do nome 
Nomenclatura dos alcanos ramificados 
 Considera a cadeia mais longa como a principal 
 A posição é indicada por número arábico na frente do(s) 
nome(s) do(s) substituinte(s) de forma a receber a menor 
sequência numérica 
 Posição é repetida se ocorrer mais de 1x, inclusive se for no 
mesmo carbono 
 Repetições são indicadas por prefixos (di, tri, tetra, penta...) 
 Citação de diferentes grupos ocorre por ordem alfabética 
3,5-dimetiloctano 
4,6-dimetiloctano (INCORRETO) 
 
Nomenclatura dos alcanos ramificados 
3-etil-2,3-dimetil-5-propiloctano 
2,2,4-trimetilpentano 
Isobutil(a) Isopropil(a) sec-butil(a) tert-butil(a) 
Nomenclatura dos radicais de alcanos 
ramificados 
Mesmas regras dos alcanos lineares (alifáticos) 
Adiciona o prefixo ciclo antes do nome do alcano não 
ramificado correspondente 
1,2-dimetilciclopentano 
Nomenclatura dos cicloalcanos 
X-CnH2n+1 
 
Fluorometano 3-bromo-1-clorobutano 
Fluoreto de metila 
Nomenclatura dos haletos de alquila 
Haletos de alquila: ligações polarizadas X-C, sofrem ruptura 
heterolítica e geram carbocátions 
Se todos os hidrogênios forem substituídos por um 
único halogênio → prefixo per + halogênio 
perfluorociclohexano 
Nomenclatura dos haletos de alquila 
Nomes não sistemáticos aceitos pela IUPAC: 
 
Fluorofórmio 
 
Clorofórmio 
 
Bromofórmio 
 
Iodofórmio 
Nomenclatura dos haletos de alquila 
 Alcanos são pouco reativos 
Ligações covalentes fortes 
Eletronegatividade de C e H é similar → compartilhamento 
homogêneo de elétrons → nenhum átomo tem carga → facilita cisão 
homolítica 
 
 Condições para ocorrência de cisão homolítica: altas 
temperaturas ou luz 
 
 Outras condições: alcanos são inertes, mesmo que na presença 
de ácidos e bases fortes 
Reações dos alcanos 
Cloração e bromação de alcanos: Reação 
radicalar 
 Halogenação em alcanos → produto é haleto de alquila 
 
 REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO RADICALAR 
 
Radicais 
 
ordem de estabilidade: R3C
. > R2HC
. > R1H2C
. > H3C
. 
 
 
 
Reação radicalar: 1. fase de iniciação 
 2. fase de propagação 
 3. fase de terminação 
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Iniciação 
Propagação 
Terminação 
.. .. .. 
 Se aumentar a concentração do alcano de partida, diminui a 
chance do radical halogênio reagir com alcano que já foi 
halogenado 
 
 Diminui concentração de alcanos poli-halogenados 
 Rendimento do alcano mono-halogenado aumenta se a 
concentração de alcano de partida aumentar 
 
Reação radicalar em alcanos: rendimento 
Reação radicalar em alcanos: rendimento 
 Estabilidade dos radicais 
 Quanto mais estável o radical, mais rápido e mais facilmente 
ele é formado (reflete na estabilidade do estado de transição) 
Reação radicalar em alcanos 
Reatividade X Seletividade 
Radical flúor: mais reativo 
Reage violentamente com alcanos 
Radical cloro 
Muito reativo e pouco seletivo 
Radical bromo 
Pouco reativo e muito seletivo 
Radical iodo: não é reativo 
Seletividade em relação ao H que é abstraído pelo radical 
QUANTO MAIOR A REATIVIDADE, MENOR A SELETIVIDADE 
Reação radicalar em alcanos 
 Não é a melhor maneira para obtenção de haletos de alquila 
 Baixos rendimentos do produto desejado 
 Possibilidade de poli-halogenação 
 
 Vias sintéticas mais viáveis para obtenção de haletos de 
alquila: reação de substituição em álcoois com HX ou reação 
de adição de HX a alcenos 
 
 Reação radicalar é a única forma de tornar alcanos 
substâncias reativas 
Reação radicalar em alcanos 
Estereoquímica 
Se a substituição radicalar no alcano formar carbono assimétrico: forma-se 
mistura racêmica 
 Radical intermediário na etapa de propagação 
tem C com elétron desemparelhado (sp2) 
 Três átomos no plano 
 Ataque do Halogênio tem igual probabilidade 
de ocorrer por ambos os lados: forma-se par 
de enantiômeros