Grupos Funcionais e Nomenclatura - Organica 1

Prévia do material em texto

DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos FuncionaisGrupos Funcionais
Estrutura e NomenclaturaEstrutura e Nomenclatura
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Estrutura e NomenclaturaEstrutura e Nomenclatura
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.comAtualizado em Outubro/2016Atualizado em Outubro/2016
1
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os químicos orgânicos associam unidades estruturais particulares,
chamadas gruposgrupos funcionaisfuncionais, com padrões característicos de reatividade.
�Eles vêem moléculas grandes como coleções de grupos
funcionais ligados a cadeias não reativas.
Grupos Funcionais = partes reativas das moléculas.
Grupos FuncionaisGrupos Funcionais
Grupos Funcionais = partes reativas das moléculas.
Taxol
2
DQOI - UFC Prof. Nunes
HidrocarbonetosHidrocarbonetos são compostos que
�contêm somente carbono e hidrogênio, e
�são divididos em duas principais classes:
�alifáticos
�aromáticos.
HidrocarbonetosHidrocarbonetos
Esta classificaçãoclassificação data do século XIX, quando a químicaquímica orgânicaorgânica sese
dedicoudedicou quasequase queque esclusivamenteesclusivamente aoao estudo de materiais de fontes
naturais, termos foram adotados refletindo a origem das substâncias.
Por exemplo, a palavra alifático foi derivada da palavra grega aleiphar
(gordura).
Já os compostos referidos como aromáticos, independentemente do seu
próprio odor, eram geralmente obtidos por tratamento químico de extratos
de plantas com cheiro agradável.
3
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os hidrocarbonetos alifáticosalifáticos incluem três grandes grupos:
�Alcanos: são hidrocarbonetos em que todas as ligações são simples.
�Alcenos: contêm uma ligação dupla carbono-carbono.
�Alcinos: contêm uma ligação tripla carbono-carbono.
Hidrocarbonetos AlifáticosHidrocarbonetos Alifáticos
Exemplos das três classes de hidrocarbonetos alifáticos são: etano, etileno e
acetileno.
Etano Etenos Etino
4
DQOI - UFC Prof. Nunes
Outro nome para hidrocarbonetos aromáticos é arenos.
Arenos têm propriedades são muito diferentes dos alcanos, alcenos e
alcinos.
Hidrocarbonetos AromáticosHidrocarbonetos Aromáticos
O mais importante hidrocarboneto aromático é o benzeno.
benzeno
5
DQOI - UFC Prof. Nunes
Um grupo funcional é a unidade estrutural
�responsável pela reatividade de uma determinada molécula sob um
determinado conjunto de condições.
O grupo funcional de um alcano é um de seus hidrogênios.
Hidrocarbonetos - AlcanosHidrocarbonetos - Alcanos
Uma exemplo de reação de alcano é dado a seguir:
Etano Cloro Clorometano Ácido Clorídrico
6
DQOI - UFC Prof. Nunes
Um dos átomos de hidrogênio do etano é substituído pelo cloro.
� Esta substituição do hidrogênio pelo cloro é uma reação
característica de todos os alcanos e pode ser representada pela
equação geral:
Etano Cloro Clorometano Ácido Clorídrico
Hidrocarbonetos - AlcanosHidrocarbonetos - Alcanos
Na equação geral, o grupo funcional (-H) é mostrado explicitamente, enquanto o
restante da molécula do alcano é abreviado como R.
Esta é uma notação comumente usada, e ajuda a focalizar nossa atenção sobre
a transformação do grupo funcional, sem se distrair pelas partes da molécula
que permanecem inalteradas.
Alcano Cloro Cloreto de Alquila Ácido Clorídrico
7
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcanos têm a fórmula geral molecular CnH2n+2.
O mais simples e abundante é o metano (CH4).
� Grandes quantidades estão presentes em nossa atmosfera, no
solo, e nos oceanos.
� O metano (CH ) foi encontrado em Júpiter, Saturno, Urano,
Hidrocarbonetos - AlcanosHidrocarbonetos - Alcanos
� O metano (CH4) foi encontrado em Júpiter, Saturno, Urano,
Netuno e Plutão, e até mesmo no Cometa Halley.
8
DQOI - UFC Prof. Nunes
O etano (C2H6: CH3CH3) e o propano (C3H8: CH3CH2CH3) são o segundo e o
terceiro, respectivamente, em relação ao metano de várias formas:
�O etano é o alcano mais parecido que o metano na simplicidade
estrutural, seguido do propano.
� O etano é o segundo componente mais abundante no gás natural,
Hidrocarbonetos - AlcanosHidrocarbonetos - Alcanos
� O etano é o segundo componente mais abundante no gás natural,
enquanto o propano é o terceiro. O metano correponde a 75%.
Metano (75%)
Etano (10%)
Propano (5%)
Heptano
Hexano
Pentano
Butano
9
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcanos - EstruturaAlcanos - Estrutura
Metano Etano Propano
� Ligações sigmas C-H (sp3-s) e C-C (sp3-sp3).
� Geometria dos carbonos: tetraédrica.
� Ângulos das Ligações ~ 109º.
10
DQOI - UFC Prof. Nunes
Somente uma estrutura pode ser construída para o metano (CH4), etano (C2H6) e
propano (C3H8).
� A partir de alcanos com 4 átomos de carbono (C4H10), isômeros
constitucionais são possíveis.
Alcanos Isoméricos - ButanosAlcanos Isoméricos - Butanos
Número de isômeros constitucionais possíveis 
para uma fórmula molecular particularpara uma fórmula molecular particular
Fórmula molecular Número de isômeros constitucionais
11
DQOI - UFC Prof. Nunes
A partir de alcanos com 4 átomos de carbono (C4H10),
� isômeros constitucionais são possíveis.
Em um deles, chamado de n-butano,
� os quatro átomos de carbonos são unidos
em uma cadeia contínua.
Alcanos Isoméricos - ButanosAlcanos Isoméricos - Butanos
O prefixo “n” refere-se a “normal” e significa que a cadeia carbônica não é
ramificada.
n-butano
isobutano
12
DQOI - UFC Prof. Nunes
n-Alcanos são alcanos que possuem uma cadeia de carbono não-ramificada.
n-Pentano e n-Hexano são n-alcanos que possuem cinco e seis átomos de
carbono, respectivamente.
n-Alcanos Superioresn-Alcanos Superiores
n-Pentano n-Hexano
Suas fórmulas estruturais condensadas podem ser abreviadas ainda mais,
indicando no parênteses o númeronúmero dede gruposgrupos metilenometileno (CH(CH22)) na cadeia.
� n-pentano ≡ CH3(CH2)3CH3
� n-hexano ≡ CH3(CH2)4CH3
n-Pentano n-Hexano
13
DQOI - UFC Prof. Nunes
n-Alcanos têm fórmula geral CH3(CH2)nCH3
� e constituem uma série homóloga, isto é, uma série na qual
membros sucessivos diferem por um grupo –CH2–.
n-Alcanos são normalmente representados por estruturasestruturas emem linhalinha no formato
de zigzig--zagzag (conformação mais estável).
n-Alcanos Superioresn-Alcanos Superiores
de zigzig--zagzag (conformação mais estável).
n-Pentano n-Hexano
Estruturas em linha
n-Pentano n-Hexano
14
DQOI - UFC Prof. Nunes
TrêsTrês alcanosalcanos isoméricosisoméricos têm a fórmula molecular C5H12.
� não ramificado: n-pentano
� com uma ramificação: isopentano
� com duas ramificações: neopentano
Isômeros C5H12Isômeros C5H12
n-Pentano ouou ou
Isopentano
Neopentano
ou
ou 
ou
ou 
ou
ou 
15
DQOI - UFC Prof. Nunes
A nomenclaturanomenclatura emem químicaquímica orgânicaorgânica é de dois tipos:
� comum (ou "trivial") e
� sistemática.
Alguns nomes comuns existiam muito antes da química orgânica tornar-se o um
ramo organizado da ciência.
Nomenclatura IUPAC – n-AlcanosNomenclatura IUPAC – n-Alcanos
� O metano, etano, propano, n-butano, isobutano, n-pentano,
isopentano e neopentano são nomes comuns.
A partir de 1892, os químicos desenvolveram um conjunto de regras para
nomear compostos orgânicos com base em suas estruturas, o que hoje
chamamos de regrasregras dada IUPACIUPAC (União Internacional de Química Pura e
Aplicada).
16
DQOI - UFC Prof. Nunes
As regrasregras dada IUPACIUPAC atribuem nomes aos alcanos não ramificados de modo:
� prefixo (latinolatino ou grego)grego) - identifica o número de átomos de carbono na cadeia
� an - identifica a substância como um membro da família alcanos
� sufixo o –identica a susbtâncai como um hidrocarboneto.
Nomenclatura IUPAC – n-AlcanosNomenclatura IUPAC – n-Alcanos
Número de Número de Número de 
1 Metano
2 Etano
3 Propano
4 Butano
5 Pentano
6 Hexano
7 Heptano
8 Octano
9 Nonano
10 Decano
11 Undecano
12 Dodecano
13 Tridecano
14 Tetradecano
15 Pentadecano
16 Hexadecano
17 Heptadecano
18 Octadecano
19 Nonadecano
20 Icosano
21 Henicosano
22 Docosano
23 Tricosano
24 Tetracosano
30 Triacontano
31 Hetriacontano
32 Dotriacontano
40 Tetracontano
50 Pentacontano
100 Hectano
Número de 
átomos de 
carbono Nome
Número de 
átomos de 
carbono Nome
Número de 
átomos de 
carbono Nome
17
DQOI - UFC Prof. Nunes
Por definição a n-hexano é nomeado como hexano.
Considere agora a estrutura do seguinte isômero:
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
Nome IUPAC: n-hexano
(nome comum: n-hexano)
Considere agora a estrutura do seguinte isômero:
Como podemos nomeá-lo segundo as regras da IUPAC?
18
DQOI - UFC Prof. Nunes
Passo 1) Identifique a cadeia carbônica linear mais extensa e a nomeie segundo
a tabela anterior. No caso da cadeia maior ter 5 carbonos, o composto será
nomeado comum derivado do pentano.
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
Passo 2) Identifique os grupos substituintes ligados à cadeia principal.
metila
19
DQOI - UFC Prof. Nunes
Passo 3) Numere a cadeia principal na direção que atribuir o menor número ao
carbono que carregar o substituinte.
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
metila
A numeração abaixo é incorreta, pois o substituinte metila encontrar-se-ia na
posição 4.
é equivalente a
20
DQOI - UFC Prof. Nunes
Passo 4) Escreva o nome do composto. O alcano referente à cadeia principal
será a última parte do nome, e será precedida pelos nomes dos grupos
substituintes e seus localizadores.
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
HífensHífens sãosão utilizadosutilizados parapara separarseparar letrasletras dede númerosnúmeros..
Nome IUPAC: 2-metilpentano
21
DQOI - UFC Prof. Nunes
Analogamente....
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
2-metilpentano
3-metilpentano
1 2 3 4 5
22
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados Nomenclatura IUPAC – Alcanos Ramificados 
Os dois isômeros anteriores têm dois grupos metila como susbtituintes na
cadeia principal com 4 carbonos (butano).
Quando o mesmo substituintesubstituinte apareceraparecer maismais dede umauma vezvez, utilizam-se prefixosprefixos
1 2 3 4 1 2 3 4
Quando o mesmo substituintesubstituinte apareceraparecer maismais dede umauma vezvez, utilizam-se prefixosprefixos
multiplicadoresmultiplicadores: di, tri, tetra...
Um localizador é utilizado para cada um dos grupos substituintes, utilizando-se
vírgulasvírgulas para separar números,números, e hífens para separar númerosnúmeros de letrasletras.
1 2 3 4 1 2 3 4
2,2-dimetilbutano 2,3-dimetilbutano
23
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPAC – Grupos AlquilaNomenclatura IUPAC – Grupos Alquila
Um grupo alquila pode ser entendido como um alcano que perdeu um de seus
hidrogênios.
� Um grupo de metila (-CH3), por exemplo, é um grupo alquila derivado
do metano (CH4).
Grupos alquila nãonão ramificadosramificados, nos quais o ponto de ligação está no fim da
cadeia, são nomeados a partir na nomenclatura IUPAC para o alcano
correspondente,correspondente,
�substituindo-se a terminação ano por ila.
No de Carbonos Alcano Grupo Alquila
1 metano metila
2 etano etila
3 propano propila
4 butano butila
10 decano decila
18 octadecano octadecila
24
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPAC – Grupos AlquilaNomenclatura IUPAC – Grupos Alquila
Os átomos de carbono são classificados de acordo com o seu
��graugrau dede substituiçãosubstituição:
� primário: carbono ligado diretamente a 1 carbono.
� secundário: carbono ligado diretamente a 2 carbonos.
� terciário: carbono ligado diretamente a 3 carbonos.� terciário: carbono ligado diretamente a 3 carbonos.
�� quaternárioquaternário: carbono ligado diretamente a 44 carbonos.
primário secundário
terciário quarternário
25
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPAC – Grupos AlquilaNomenclatura IUPAC – Grupos Alquila
Grupos alquila ramificados são nomeados utilizando-se como o nome base a
maior cadeia contínua queque começacomeça nono pontoponto dede ramificaçãoramificação.
Assim, os nomes sistemáticos dos dois grupos alquílicos (C3H7) são propila e
1-metiletila.
Ambos são mais conhecidos por seus nomes comuns, n-propila e isopropila,Ambos são mais conhecidos por seus nomes comuns, n-propila e isopropila,
respectivamente.
grupo propila
(nome comum: n-propila)
grupo 1-metiletila
(nome comum: isopropila)
ou
26
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPAC – Grupos AlquilaNomenclatura IUPAC – Grupos Alquila
Outros exemplos:
grupo butila
(nome comum: n-butila)
grupo 1-metilpropila
(nome comum: sec-butila)
grupo 2-metilpropila
(nome comum: isobutila)
grupo 1,1-dimetiletila
(nome comum: terc-butila)
ou
ou
27
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os substiuintes alquílicos possuem nomes comuns e/ou sistemáticos
(IUPAC).
Substituintes AlquílicosSubstituintes Alquílicos
etila
n-propila
1-propila terc-butila
1,1-dimetiletila
sec-butila
1-metilpropila
alila
2-propenila
metila
isopropila
1-metiletila
isobutila
2-metilpropila
benzila
vinila
etenila
28
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
Combinando-se os princípios básicos da notação IUPAC com os nomes dos
vários grupos alquila,
� podemos desenvolver os nomes sistemáticos de alcanos
� altamente ramificados.
Vamos começar nomeando com o seguinte alcano.
4-etiloctano
29
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
A seguir, aumentamos a sua complexidade através de sucessivas adições de
grupos metila em posições diferentes.
Quando dois ou mais substituintes estão presentes, eles são listadoslistados emem ordemordem
alfabéticaalfabética no nome.
4-etil-3-metiloctano
30
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
4-etil-3,5-didimetiloctano
Os multiplicadoresmultiplicadores di,di, tri,tri, tetratetra são utilizados quando necessários,
� mas nãonão são considerados no ordenamento alfabético.
31
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
4-etil-3,5-didimetiloctano
Prefixos iniciais, tais como secsec-- e tercterc-- sãosão ignoradosignorados no momento do
ordenamento alfabético, exceto quando eles são comparados entre si.
TercTerc--butila precede isobutila, e
secsec-butila precede tercterc-butila.
isoiso não é prefixo
32
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê os nomes IUPAC para cada um dos compostos que seguem.
Nomenclatura IUPAC - ExercícioNomenclatura IUPAC - Exercício
5-etil-2,4,6-trimetiloctano
33
DQOI - UFC Prof. Nunes
Uma característica adicional da nomenclatura IUPAC diz respeito à direção de
numeração, é o chamado “primeiro ponto de diferença”.
Considere duas direções nas quais o seguinte alcano pode ser numerado:
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
Ao decidir sobre o sentido correto, um ponto de diferença ocorre quando temos
um menor localizador que o outro.
Assim, enquanto 2 é o primeiro localizador em ambos os sistemas de
numeração,o empate é quebrado no segundo localizador.
2,2,6,6,7-pentapentametiloctanooctano
(correto)
2,3,3,7,7-pentapentametiloctano
(incorreto)
34
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cicloalcanos são alcanos que contêm um anel de três ou mais carbonos.
� são frequentemente encontrados na química orgânica e
� são caracterizados pela fórmula molecular CnH2n.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
Alguns exemplos incluem:
35
DQOI - UFC Prof. Nunes
Como você pode ver, cicloalcanos são nomeados, no âmbito do sistema IUPAC,
adicionando o prefixo ciclociclo ao nome do alcano não ramificado com o mesmo
número de carbonos do anel.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
ciclociclopropano ciclocicloexano
número de carbonos do anel.
Grupos substituintes são identificados na forma habitual. Suas posições são
especificadas pela numeração dos átomos de carbono do anel, na direção que
der o menor número para os substituintes no primeiro ponto de diferença.
etilciclociclopentano 3-etil-1,1-didimetilciclocicloexano
36
DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando o anel contém menos átomos de carbono do que um grupo alquila
ligado a ele,
� o composto é apontado como um alcano, e
� o anel é tratado como um substituinte cicloalquila.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
3-ciclociclobutilpentano
37
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomeie os seguintes compostos segundo as regras da IUPAC.
Nomenclatura IUPAC - ExercíciosNomenclatura IUPAC - Exercícios
1,1-didimetiletilciclociclononano
4-isopropil-1,1-didimetilciclociclodecano ou
1,1-didimetil-4-(1-metiletil)ciclociclodecano
ciclocicloexilciclocicloexano
38
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ponto de ebulição
�O metano, etano, propano e butano são gases à temperatura ambiente.
�Os alcanos com número de carbonos entre 5 e 17 são líquidos, enquanto
que os homólogos superiores são sólidos.
�Os ramificados têm ponto de ebulição ligeiramente inferiores quando
comparados com os não-ramificados de mesmo número de carbono.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
comparados com os não-ramificados de mesmo número de carbono.
alcano ramificado
2-metilalcano ramificado
P
o
n
t
o
 
d
e
 
E
b
u
l
i
ç
ã
o
(
o
C
)
Número de átomos de carbon no alcano
39
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ponto de ebulição
Ao explorar, a nível molecular, as razões para o aumento do ponto de
ebulição com o número de carbonos, e a diferença de ponto de ebulição
entre alcanos ramificados e não ramificados, podemos relacionar as
estruturas com suas propriedades.
�A substância existe como líquido em vez de gás, porque as forças atrativas
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
�A substância existe como líquido em vez de gás, porque as forças atrativas
entre moléculas (forças atrativas intermoleculares) são maiores no líquido
do que na fase gasosa.
�Forças atrativas entre as espécies neutras (átomos ou moléculas, mas não
íons) são referidas como forças de van der Waals e podem ser de três
tipos:
1. dipolo–dipolo
2. dipolo induzido-dipolo
3. dipolo induzido-dipolo induzido
40
DQOI - UFC Prof. Nunes
Forças Intermoleculares
�Estas forças são de natureza elétrica, e para vaporizar uma substância
energia suficiente deve ser adicionada.
�A maioria dos alcanos não têm momento de dipolo mensurável e, portanto,
a única força de van der Waals a ser considerada é a força atrativa “dipolos
induzidos-dipolos induzidos”.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
susbtâncias apolares
Campo magnético fluta
Momento de dipolo temporário
molécula B “sente” dipolo de A
41
DQOI - UFC Prof. Nunes
Forças Intermoleculares
�Arranjos extensos de atrações dipolo induzido-dipolo induzido podem
acumular e resultar em forças intermoleculares significativas.
�Um alcano com maior peso molecular possui mais átomos e elétrons e,
portanto, mais oportunidades de atrações intermoleculares e,
consequentemente, maiormaior pontoponto dede ebuliçãoebulição do que um com menor peso
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
consequentemente, maiormaior pontoponto dede ebuliçãoebulição do que um com menor peso
molecular.
42
DQOI - UFC Prof. Nunes
�Como observado anteriormente, alcanos ramificados apresentam menor
ponto de ebulição do que seus isômeros não ramificados.
�Isômeros têm, naturalmente, o mesmo número de átomos e elétrons, mas
uma molécula de um alcano ramificado possui uma área de superfície
menor do que um não ramificado.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
�A forma estendida de um alcano não ramificado permite mais pontos de
contato para as associações intermoleculares.
Pentano
(p.e. 36 oC)
2-metilbutano
(p.e. 28 oC)
2,2-dimetilpropano
(p.e. 9 oC)
43
DQOI - UFC Prof. Nunes
�A forma estendida de um alcano não ramificado permite mais pontos de
contato para as associações intermoleculares.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
Pentano
(p.e. 36 oC)
2-metilbutano
(p.e. 28 oC)
2,2-dimetilpropano
(p.e. 9 oC)
44
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ponto de fusão:
�Alcanos sólidos são materiais macios, geralmente com baixos pontos de
fusão.
�As forças responsáveis pela exploração do cristal em conjunto, são as
mesmas interações dipolo induzido-dipolo induzido que operam entre as
moléculas do líquido, mas o grau de organização é maior na fase sólida.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
moléculas do líquido, mas o grau de organização é maior na fase sólida.
difícil compactação
no cristal
45
DQOI - UFC Prof. Nunes
Solubilidade em Água:
� Uma propriedade física familiar de alcanos está contida no ditado "água e
óleo não se misturam."
� De fato, todos os hidrocarbonetos são praticamente insolúveis em água.
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
� Quando um hidrocarboneto dissolve na água, o arranjo de ligações de
hidrogênio entre moléculas água se torna mais ordenada na região ao redor
de cada molécula do hidrocarboneto dissolvido.
� Este aumento na ordem, o que corresponde a um decréscimo na entropia,
indica um processo que pode ser favorável se for razoavelmente exotérmico.
� Sendo insolúvel, e com densidades entre 0,6-0,8 g/ml, os alcanos flutuam na
superfície da água. A exclusão de moléculas apolares, tais como alcanos, a
partir da água, é chamado de efeito hidrofóbico.
46
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcanos e Cicloalcanos – Propriedades FísicasAlcanos e Cicloalcanos – Propriedades Físicas
� Mistura de heptano-octano
� Mistura de heptano-água
H
O
H
.. .. H
O
H
.. ..
O sistema optará pelas interações mais fortes que estabilizarão o sistema.
47
DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva as fórmulas, e dê os nomes IUPAC para os nove alcanos que têm a
fórmula molecular C7H16.
Alcanos e Cicloalcanos – ExercíciosAlcanos e Cicloalcanos – Exercícios
48
DQOI - UFC Prof. Nunes
Observe a estrutura abaixo e responda aos comandos.
Alcanos e Cicloalcanos – ExercíciosAlcanos e Cicloalcanos – Exercícios
a) Qual é a fórmula molecular deste alcano?
b) Qual é seu nome IUPAC?
c) Quantos grupos metílicos, metilenos e metínicos estão presentes?
d) Quantos carbonos são primários, secundários e terciários?
49
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê os nomes IUPAC para os seguintes grupos alquilas:
Alcanos e Cicloalcanos – ExercíciosAlcanose Cicloalcanos – Exercícios
50
DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva as fórmulas estruturais de cada um dos seguintes compostos:
Alcanos e Cicloalcanos – ExercíciosAlcanos e Cicloalcanos – Exercícios
a) 6-isopropil-2,3-dimetilnonano
b) 4-terc-butil-3-metileptano
c) 4-isopropil-1,1-dimetilcicloexano
d) sec-butilcicloeptanod) sec-butilcicloeptano
e) Ciclobutilpentano
f) (2,2-dimetilpropil)cicloexano
g) Pentacosano
h) 10-(1-metilpentil)pentacosano
51
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê os nomes IUPAC para cada um dos seguintes compostos:
Alcanos e Cicloalcanos – ExercíciosAlcanos e Cicloalcanos – Exercícios
52
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os compostos que contêm dois anéis fundidos são chamados compostos
bicíclicos, e eles podem ser desenhados de maneiras diferentes:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
é o mesmo que
O processo de nomeação dos biciclos é muito semelhante à nomeação de
alcanos e cicloalcanos.
Nós seguimos o mesmo procedimento de quatro etapas descrito anteriormente,
mas existem diferenças na nomenclatura e numeração da estrutura base.
52A
DQOI - UFC Prof. Nunes
Para sistemas bicíclicos, o termo "biciclo" é introduzido no nome raiz.
Por exemplo, o composto anterior é composto por sete átomos de carbono e é
por isso chamado bicicloeptano (em que o nome base é bicicloept).
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
O problema é que este nome base não é específico o suficiente.
Para ilustrar isto, considere os dois compostos seguintes, os quais são
chamados bicicloeptano.
52B
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ambos os compostos consistem em dois anéis e sete átomos de carbono.
No entanto, os compostos são claramente diferentes, o que significa que o
nome base precisa conter mais informações.
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
�Especificamente, deve indicar a maneira pela qual os anéis são
construídos (a constituição do composto).
A fim de fazer isso, temos de identificar as duasduas pontespontes. Estes são os dois
átomos de carbono, onde os anéis são fundidos em conjunto:
cabeça de ponte
cabeça de ponte
52C
DQOI - UFC Prof. Nunes
Há três caminhos diferentes que ligam estas duas pontes.
�Para cada caminho, conte o número de átomos de carbono,
excluindo as próprias pontes.
No composto anterior,
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
cabeça de ponte
cabeça de ponte
No composto anterior,
�um caminho tem dois átomos de carbono,
�um outro caminho tem dois átomos de carbono, e
�o terceiro (caminho mais curto) tem apenas um átomo de
carbono.
Estes três números, ordenados do maior para o menor, [2.2.1], são em seguida,
colocado no meio do nome base entre por parênteses:
Biciclo[2.2.1]eptano
1
2
2
1
1
52D
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estes números fornecem a especificidade necessária para diferenciar os
compostos indicados anteriormente:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
1
2
2
1
1
Biciclo[2.2.1]eptanoBiciclo[3.1.1]eptano
1
2
1
1
3
Biciclo[2.2.1]eptanoBiciclo[3.1.1]eptano
52E
DQOI - UFC Prof. Nunes
Se um substituinte está presente, a cadeia do biciclo deve ser numerada
corretamente, de modo
�a atribuir o localizador correto ao substituinte.
Para numerar,
1) comece em uma das cabeças de ponte e
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
1) comece em uma das cabeças de ponte e
2) numere ao longo do caminho mais longo,
3) em seguida, vá para o segundo caminho mais longo e,
finalmente,
4) vá ao longo da caminho mais curto.
6-metilbiciclo[3.2.1]octano
52F
DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva o nome do seguinte bibiclo:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
1) Identificar as cabeças de ponte
2) Identificar os substituintes 3) Numerar o biciclo
2-Isopropil-7,7-dimetilbiciclo[3.2.0]eptano
metil
metil
isopropil
2) Identificar os substituintes 3) Numerar o biciclo
53
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcenos são hidrocarbonetos que contêm uma
� ligação dupla C=C.
� unidade estrutural importante e um grupo funcional em
química orgânica;
� Influencia a geometria da molécula;
AlcenosAlcenos
� é o sítio reativo da maioria das reações químicas de alcenos.
Exemplos:
Isobutileno σ−pineno farneseno
54
DQOI - UFC Prof. Nunes
A estrutura de etileno e o modelo de hibridização de orbitais da ligação dupla
podem ser vistos na figura a seguir:
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
55
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cada um dos átomos de carbono tem hibridação sp2, e a ligação dupla possui
um componente σ componente π.
� Ligação σ: quando um orbitalorbital spsp22 de um carbono orienta seu eixo
ao longo do eixo internuclear com o orbitalorbital spsp22 do outro carbono.
� Ligação π: formada pela sobreposição “lado-a-lado” de orbitais p
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
� Ligação π: formada pela sobreposição “lado-a-lado” de orbitais p
dos dois carbonos sp2.
56
DQOI - UFC Prof. Nunes
A dupla ligação no etileno é mais forte do que a ligação simples C-C do etano,
mas nãonão éé duasduas vezesvezes maismais forteforte.
� A energiaenergia de ligação C=C é 605 kJ/mol no etileno versus 368
kJ/mol para a ligação C-C no em etano.
A ligação π é mais fraca que a ligação σ.
Há dois tipos de ligações C-C no propeno, CH3CH=CH2.
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
Há dois tipos de ligações C-C no propeno, CH3CH=CH2.
� A dupla ligação é do tipo σ + π,
� A ligação com o grupo metila é uma ligação σ formada pela
sobreposição dos orbitais spsp22 e spsp3.
Carbonos hibridizados sp3
Carbonos hibridizados sp2
Comprimento da ligação = 150 ppm
Comprimento da ligação = 134 ppm
57
DQOI - UFC Prof. Nunes
Damos nomes IUPAC aos alcenos, substituindo o sufixo -ano pelo sufixo
-eno do alcano correspondente.
Os dois alcenos mais simples são eteno e o propeno. Ambos também são
conhecidos por seus nomesnomes comunscomuns de etileno e propileno.
Alcenos - NomenclaturaAlcenos - Nomenclatura
O etileno é um sinônimo aceitável para eteno no sistema IUPAC.
Todavia, o propileno, isobutileno, e outros nomes comuns terminados em
-ileno nãonão sãosão nomesnomes aceitáveisaceitáveis pela IUPAC.
IUPAC: eteno
Comum: etileno
IUPAC: propeno
Comum: propileno
58
DQOI - UFC Prof. Nunes
A maior cadeia contínua que incluir a ligação dupla forma o nome base
do alceno.
A cadeia é numeradanumerada na direção que der aos carbonos da dupla ligação os
seus números mais baixos.
Alcenos – Nomenclatura IUPACAlcenos – Nomenclatura IUPAC
O localizador (ou posição numérica) de apenas um dos carbonos da dupla
ligação é especificado no nome. É entendido que os outros carbonos devem
seguir a numeração.
but-1-enoeno hex-22-enoeno
59
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ligações duplas C=C têm precedência sobre os gruposgrupos alquilaalquila e halogênioshalogênios
na determinação da cadeia carbônica principal e na direção em que está
numerada.
Alcenos – Nomenclatura IUPACAlcenos – Nomenclatura IUPAC
Entretanto, grupos hidroxilas têm preferência sobre a dupla ligação.
Compostos que contenham tanto a dupla ligação e o grupo hidroxila utilizam o
sufixo combinado –en e –ol.
3-metilbut-11-enoeno
e não 2-metilbut-3-eno
6-bromo-3-propilex-11-enoeno
5-metilex-44-enen-11-olol
e não 2-metilex-2-en-6-ol
60
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomeie cada um compostos que seguem com a nomenclatura IUPAC.
Alcenos – Nomenclatura IUPAC – ExercíciosAlcenos – Nomenclatura IUPAC – Exercícios
2,3-dimetilbut-22-enoeno
3,3-dimetilbut-11-enoeno
2-metilex-22-enoeno
4-cloropent-11-enoeno
pent-44-enen-22-olol
61
DQOI - UFC Prof. Nunes
Vimos anteriormente que nomes comuns de grupos alquila, tais como
isopropilaisopropila e terc-butila, são aceitáveis nosistema IUPAC.
Três grupos alquenila (vinila, alila e isoprenila) são tratados da mesma forma.
Alcenos – Nomenclatura IUPACAlcenos – Nomenclatura IUPAC
vinil(a) cloreto de vinila
alil(a)
isoprenil(a)
álcool alílico
cloreto de isoprenila
62
DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando um grupo CH2 is duplamente ligado a um anel, o prefixo metilenometileno é 
adicionado ao nome do anel. 
Alcenos – Nomenclatura IUPACAlcenos – Nomenclatura IUPAC
metilenociclocicloexano
Cicloalcenos e seus derivados são nomeados adotando o prefixo ciclociclo à
nomenclaturanomenclatura dosdos alcenosalcenos dede cadeiacadeia abertaaberta.
ciclociclopenteno 1-metilciclocicloexeno 3-clorociclocicloepteno
63
DQOI - UFC Prof. Nunes
NenhumNenhum localizadorlocalizador éé necessárionecessário na ausência de susbtituintes.
Alcenos – Nomenclatura IUPACAlcenos – Nomenclatura IUPAC
ciclociclopenteno 1-metilciclocicloexeno 3-clorociclocicloepteno
NenhumNenhum localizadorlocalizador éé necessárionecessário na ausência de susbtituintes.
É entendido que a dupla ligação conecta os C-1 e C-2.
CicloalcenosCicloalcenos substituídossubstituídos são numerados iniciando pela dupla ligação,
seguindo através dela, e continuando a sequência ao redor do anel.
A direçãodireção dada numeraçãonumeração é escolhida de modo a atribuir os menoresmenores
localizadoreslocalizadores aos substituintes.
64
DQOI - UFC Prof. Nunes
Embora o etileno seja o único alceno com dois carbonos, e o propeno o único
com três carbonos, há 4 alcenos isoméricos de fórmula molecular C4H8:
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enoenocis-but-22-enoeno
O but-1-eno tem uma cadeia carbônica ramificada com uma dupla ligação
entre os carbonos C-1 and C-2. É um isômero constitucional dos outros três.
Similarmente, o 2-metilpropeno, com cadeia carbônica ramificada, é um
isômero constitucional dos outros três.
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enoenocis-but-22-enoeno
65
DQOI - UFC Prof. Nunes
O par de isômeros designados cis- e trans-but-2-enoeno tem a mesma
constituição.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enoenocis-but-22-enoeno
constituição.
Ambos têm uma cadeia não ramificada com uma dupla ligação conectando os
carbonos C-2 e C-3.
Eles se diferem entre si, entretanto, nas posições relativas dos grupos metilas
no espaço.
� isômero cis: as 2 metilas estão no mesmo lado da dupla
� isômero trans: as 2 metilas estão em lados opostos da dupla
66
DQOI - UFC Prof. Nunes
Isômeros que possuem a mesma constituição (conectividade), mas diferem no
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enoenocis-but-22-enoeno
Isômeros que possuem a mesma constituição (conectividade), mas diferem no
arranjo de seus átomos no espaço são classificados como estereoisômeros.
O cis-but-2-eno e o trans-bu-2-teno são estereoisômeros, e os termos “cis” e
“trans” especificam a configuraçãoconfiguração da dupla ligação.
67
DQOI - UFC Prof. Nunes
O estereoisomerismo ciscis--transtrans em alcenos não é possível quando um dos
carbonos está ligado a dois susbtituintes idêntidos.
Assim, nem o but-11-enoeno nem o 2-metilpropeno podem ter estereoisômeros.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
but-1-eno 2-metilpropeno
idênticos idênticos idênticos
68
DQOI - UFC Prof. Nunes
Em princípio, cis-but-2-eno e trans-but-2-eno podem ser interconvertidos pela
rotação sobre o C-2 e o C-3 das duplas ligações.
No entanto, ao contrário da rotação sobre o C-2 e C-3 do butano, que é
bastante rápida, a interconversão dos but-2-enos estereoisoméricos nãonão
ocorreocorre emem circunstânciascircunstâncias normaisnormais.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
cis-but-2-eno trans-but-2-eno
Orbitais p alinhados Orbitais p perpendiculares Orbitais p alinhados
Geometria otimizada para
Formação da ligação π
Geometria otimizada para
Formação da ligação π
Pior geometria para
formação da ligação π
69
DQOI - UFC Prof. Nunes
Quantos alcenos têm a fórmula molecular C5H10?
Escreva suas estruturas e dê seus nomes IUPAC. Especifique a configuração
cis ou trans dos estereoisômeros quando for apropriado.
Alcenos - Isomerismo - ExercíciosAlcenos - Isomerismo - Exercícios
pent-11-enoeno cis-pent-22-enoeno trans-pent-22-enoeno
2-metilbut-11-enoeno 2-metilbut-22-enoeno 3-metilbut-11--enoeno
70
DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando os grupos, em ambas as extremidades de uma ligação dupla, são os
mesmos, ou são estruturalmente similares uns aos outros, é uma questão
simples descrever a configuração da ligação dupla como ciscis ou transtrans.
O ácido oleico, por exemplo, um material que pode ser obtido a partir do azeite
de oliva, tem uma ligação dupla ciscis.
Já o cinamaldeído, responsável pelo odor característico da canela, tem uma
ligação dupla transtrans.
Alcenos – Notação cis/transAlcenos – Notação cis/trans
ligação dupla transtrans.
Todavia, os termos "ciciss"e "transtrans" sãosão ambíguosambíguos quando não é óbvio qual
substituinte do carbono é "similar“ ou "semelhante“ a um outro substituinte
de referência.
cis-ácido oleico trans-cinamaldeído
71
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os substituintessubstituintes dede cadacada carbonocarbono dada dupladupla ligaçãoligação sãosão ranqueadosranqueados como
tendo maior ou menor prioridadesprioridades, as quais são definidas segundo o númeronúmero
atômicoatômico do átomo ligado ao carbono.
Quando houver “empateempate” nos números atômicos, analisamosanalisamos osos átomosátomos
mediatamentemediatamente aa seguirseguir, até encontrarmos um ponto de diferença e, então,
determinamos a prioridade.
Alcenos – Notação E/ZAlcenos – Notação E/Z
Os substituintes de maiores prioridades no mesmo lado definem a
configuração Z; em lados opostos, a confirugação E.
maior maior maior
maiormenor menor menor
menor
(Z) (E)
72
DQOI - UFC Prof. Nunes
Determine a configuração de cada um dos seguintes alcenos.
Alcenos - Notação E/Z - ExercíciosAlcenos - Notação E/Z - Exercícios
(Z) (E)
(Z)
(E)
73
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ligações duplas são encontradas em anéis de todos os tamanhos.
O mais simples dos cicloalcenos, ciclociclopropeno, foi sintetizado pela primeira
vez em 1922. Um anel ciclociclopropeno está presente em ácido estercúlico, uma
CicloalcenosCicloalcenos
vez em 1922. Um anel ciclociclopropeno está presente em ácido estercúlico, uma
substância derivada de um dos componentes do óleo presente nas sementes
de uma árvore (Sterculia foetida) que cresce nas Filipinas e na Indonésia.
ciclociclopropeno ác. estercúlcoác. estercúlco
74
DQOI - UFC Prof. Nunes
O ciclociclopropano é desestabilizado pela tensão anelar porque o seu ângulo de
60° são muito menores do que o normal 109.5°, associado ao carbono sp3.
CicloalcenosCicloalcenos
Todos os paresTodos os pares
dde ligações adjacentese ligações adjacentes
estão eclipsdasestão eclipsdas
O ciclociclobuteno tem, naturalmente, menos tensão anelar que o ciclopropeno, a
qual fica cade vez menor à medida que o tamanho do anel aumenta.
O ciclociclopropeno tem uma tensão anelar ainda mais intensa
porque o desvio dos ângulos de ligação em seus carbonos da
dupla ligação ligada, a partir do valor normal de hibridização
sp2 de 120°, é ainda maior. ciclociclopropeno
75
DQOI - UFC Prof. Nunes
Se o anel é grande o suficiente, no entanto, um estereoisômero transtrans também
é possível.
O menor cicloalceno transtrans que é estável o suficiente para ser isolado e
armazenado de forma normal é o trans-ciclocicloocteno.
CicloalcenosCicloalcenos
O trans-ciclocicloepteno foi preparado e estudado a baixa temperatura (90°C), mas
é muito reativo para ser isolado e armazenadoà temperatura ambiente.
∆∆E = 39KJ/molE = 39KJ/mol
((EE))--ciclooctenocicloocteno
transtrans--cicloocteno cicloocteno 
menos estávelmenos estável
((ZZ))--ciclooctenocicloocteno
ciscis--cicloocteno cicloocteno 
mais estávelmais estável
76
DQOI - UFC Prof. Nunes
Coloque a dupla ligação do esqueleto ao lado para representar:
Cicloalcenos - ExercíciosCicloalcenos - Exercícios
a)
d)
a) (Z)-1-metilciclodeceno
b) (E)-1-metilciclodeceno
c) (Z)-3-metilciclodeceno
d) (E)-3-metilciclodeceno
e) (Z)-5-metilciclodeceno
f) (E)-5-metilciclodeceno
b)
c)
d)
e)
f)
77
DQOI - UFC Prof. Nunes
Hidrocarbonetos que contêm um ligação tripla (-C≡C-) são chamados de
alcinos.
Alcinos acíclicos têm a fórmula molecular CnH2n-2.
O acetilenoacetileno é o alcino mais simples.
AlcinosAlcinos
Chamamos os compostos que têm a sua ligação tripla no final de uma cadeia
de carbono como alcinos monossubstituídos ou terminais.
Alcinos dissubstituídos têm ligações triplas internas.
78
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcinos são hidrocarbonetos caracterizados pela presença de uma ligação
tripla entre dois carbonos, ligações estas formadas pelos compartilhamento
de 6 pares de elétrons entre dois carbonos com hibridação sp, garantindo à
molécula uma estrutura linear.
Estrutura de AlcinosEstrutura de Alcinos
estrutura linear
79
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura de AlcinosEstrutura de Alcinos
As regras IUPAC são seguidas para nomear alcinos.
O sufixo -anoano de um alcano (com o mesmo número de carbonos) é
substituído pelo sufixo -inoino.
AcetilenoAcetileno ee etinoetino sãosão nomesnomes aceitáveisaceitáveis pela pela IUPACIUPAC.
A posição da tripla ligação ao longo da cadeia é especificada pelo número,
de maneira análoga à nomenclatura dos alcenos.
Quando o grupo -C≡CH é apontado como umum substituintesubstituinte, ele é designado
como um grupo de etinilaetinila.
propino but-1-ino 4,4-didimetilpent-22-inoinobut-2-ino
80
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura de Alcinos – ExercíciosEstrutura de Alcinos – Exercícios
Escreva as fórmulas estruturais e dê os nomes IUPAC para todos os alcinos
de fórmula molecular C5H8.
pent-1-ino pent-2-ino
3-metilbut-11-inoino
81
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura de Alcinos – ExercíciosEstrutura de Alcinos – Exercícios
Escreva as fórmulas estruturais e dê os nomes IUPAC.
pent-1-ino
pent-2-ino
4,5-didimetilex-22-inoino
5-ciclociclopropilpent-11-inino
82
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura de Alcinos – ExercíciosEstrutura de Alcinos – Exercícios
Escreva as fórmulas estruturais e dê os nomes IUPAC.
ciclciclotridecino
4-butilnon-22-inoino
2,2,5,5-tetratetrametilex-33-inoino
83
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de AlquilaÁlcoois e Haletos de Alquila
Estes dois grupos funcionais estão entre os mais úteis de compostos
orgânicos, pois muitas vezes servem como matéria-prima para a preparação
de inúmeros outros grupos funcionais.
Álcoois e haletos de alquila são classificados como primário, secundário ou
terciário, de acordo com a classificação do carbono que carrega o grupo
funcional.
Álcool 11oo Haleto de Alquila 22oo Haleto de Alquila 33ooÁlcool 33oo
84
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de Alquila - LigaçõesÁlcoois e Haletos de Alquila - Ligações
O carbono que carrega o grupo funcional é sp3 em álcoois e haletos de
alquila. A figura, a seguir, ilustra as ligações no metanol.
pares de elétrons livres
Os ângulosângulos dede ligaçãoligação do carbono de álcoois são aproximadamenteaproximadamente
tetraédricostetraédricos, como é o ângulo C-O-H.
Um modelo de hibridização semelhante orbital aplica-se a haletos de alquila,
com o halogênio substituinte ligado aoao carbonocarbono spsp33 por uma ligaçãoligação σσ.
ângulo C-O-H = 108,5º
Comprimento ligação C-O = 142 ppm
ligação σ
85
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de Alquila - LigaçõesÁlcoois e Haletos de Alquila - Ligações
A figura abaixo mostra a distribuiçãodistribuição dada densidadedensidade dede elétronselétrons no metanol e
no clorometano.
δ+
δ-
δ+
δ-
Ambos são similares com relação aos locais de maior potencial eletrostático
(vermelho) - aqueles perto dos átomos mais eletronegativos (oxigênio e
cloro).
A polarização das ligações C-O e C-Cl, bem como os pares de elétrons não
compartilhados do oxigênio e do cloro, contribuem para a concentração de
carga negativa sobre esses átomos.
Metanol (CH3OH) Clorometano (CH3Cl)
86
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois – Nomenclatura RadicofuncionalÁlcoois – Nomenclatura Radicofuncional
Nesse sistema de nomenclatura, o nome do composto é formado com a
palavra álcool, seguida pelo nome do grupo correspondente da estrutura
� substituindo-se a terminação a por ílico.
A cadeia é sempre numerada começando no carbono aoao qualqual oo grupogrupo
hidroxilahidroxila estáestá ligadoligado.
álcool 
etílico
álcool
1-metilpentílico
álcool
1,1-dimetilbutílico
etila 1-metilpentila 1,1-dimetilbutila
87
DQOI - UFC Prof. Nunes
Classes gerais de compostos em ordem decrescente de prioridade para
citação como grupo funcional.
Grupos Funcionais – PrioridadeGrupos Funcionais – Prioridade
RadicaisRadicais
ÂnionsÂnions
CátionsCátions
CompostosCompostos dipolaresdipolares
ÁcidosÁcidos Carboxílicos, Carboxílicos, perácidosperácidos e ácidos sulfônicose ácidos sulfônicos
AnidridosAnidridos
ÉsteresÉsteres
Haletos de Haletos de AcilaAcila
p
r
i
o
r
i
d
a
d
e
 
d
i
m
i
n
u
i
p
r
i
o
r
i
d
a
d
e
 
d
i
m
i
n
u
i
Haletos de Haletos de AcilaAcila
AmidasAmidas
HidrazidasHidrazidas
ImidasImidas
NitrilasNitrilas
AldeídosAldeídos
CetonasCetonas
ÁlcooisÁlcoois, fenóis, tióis, fenóis, tióis
HidroperóxidosHidroperóxidos
AminasAminas
IminasIminas
HidrazinasHidrazinas
Éteres,Éteres, sulfetossulfetos
Peróxidos, Peróxidos, dissulfetosdissulfetos
p
r
i
o
r
i
d
a
d
e
 
d
i
m
i
n
u
i
p
r
i
o
r
i
d
a
d
e
 
d
i
m
i
n
u
i
88
DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando a hidroxila for o grupo funcional principal,
� os nomes dos álcoois serão derivados dos hidrocarbonetos
correspondentes,
� substituindo-se a vogal oo pelo sufixo olol, precedido de
um número indicativo da posição da hidroxila.
Álcoois – Nomenclatura SubstitutivaÁlcoois – Nomenclatura Substitutiva
A numeração da cadeia é feita de modo que a hidroxila recebareceba oo menormenor
númeronúmero possívepossível.
etanol hexan-22-olol 2-metilpentan-22-ool
89
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois – Nomenclatura IUPACÁlcoois – Nomenclatura IUPAC
Hidroxilas têm prioridade sobre grupos alquila e halogênios
� na determinação dada direçãodireção da numeração de uma cadeia.
OHOH
6-metileptan-33-olol
(e não 2-metileptan-5-ol)
trans-2-metilciclociclopentanol 3-fluoropropan-11-olol
OHOH OHOH
OHOH
90
DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois - Nomenclatura IUPAC - ExercíciosÁlcoois - Nomenclatura IUPAC - Exercícios
Dê os nomes (classe funcional e substitutivos) de todos os álcoois
isoméricos que têm a fórmula molecular C4H10O.
Radicofuncional Substitutiva
álcool n-butílico
álcool sec-butílico
butan-11-ol
butan-22-ololálcool sec-butílico
(álcool 1-metilpropílico )
álcool isobutílico
(álcool 2-metilpropílico)
álcool terc-butílico
(álcool 1,1-didimetiletílico)
butan-22-olol
2-metilpropan-11-olol
2-metilpropan-22-ool
91
DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
Os compostos halogenados podem ser nomeados de acordo comdois
sistemas de nomenclatura: substitutivasubstitutiva e radicofuncionalradicofuncional.
SubstitutivaSubstitutiva:: os nomes dos compostos halogenados são formados citando-
se os prefixos fluoro,fluoro, cloro,cloro, bromobromo e iodoiodo, seguidosseguidos dodo nomenome dodo compostocomposto
principalprincipal.
A citação dos halogênios é feita em ordem alfabética, sendo cada prefixo
antecedido de um número indicativo de sua posição.
fluorometano 3-bromoexano iodocicloexano1-cloropentano
92
DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
RadicofuncionalRadicofuncional: os nomes dos compostos halogenados são formados
pelos prefixos fluoreto,fluoreto, cloretocloreto e iodetoiodeto, seguidos da preposição dede e do
nomenome dodo grupogrupo orgânicoorgânico.
A numeração inicia-se pela posição onde o halogênio está inserido.
Os seguintes compostos apresentam nomes não sistemáticos aceitos pela
IUPAC.
CHF3 fluorofórmio CHBr3 bromofórmio
CHCl3 clorofórmio CHI3 iodofórmio
fluoreto de
metila
brometo de
1-etilbutila
iodeto
de cicloexila
cloreto de 
pentila
93
DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
Quando a cadeia carbônica carregar um halogêniohalogênio e um substituintesubstituinte alquilaalquila,
�� ambosambos sãosão consideradosconsiderados equivalentesequivalentes em termos de preferência
para a nomenclatura.
A cadeia é numerada de tal modo a dar o menor localizador ao substituintesubstituinte
maismais próximopróximo dada extremidadeextremidade dada cadeiacadeia.
5-cloro-2-metileptano 2-cloro-5-metileptano
94
DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila – Nomenclatura - ExercíciosHaletos de Alquila – Nomenclatura - Exercícios
Nomeie os compostos a seguir, de acordo com as nomenclaturas
radicofuncional e substitutiva de todos os haletos de alquila que têm
fórmula molecular C4H9Cl.
Radicofuncional Substitutiva
cloreto de n-butila
(cloreto de butila)
1-clorobutano
cloreto de sec-butila
(cloreto de 1-metilpropila)
cloreto de isobutila
(cloreto de 2-metilpropila)
2-clorobutano
1-cloro-2-metilpropano
2-cloro-2-metilpropano
cloreto de terc-butila
(cloreto de 1,1-didimetiletila)
95
DQOI - UFC Prof. Nunes
ArenosArenos
Arenos são hidrocarbonetos baseados no anel do benzênico como uma
unidade estrutural.
Benzeno, tolueno e naftaleno são exemplow de arenos.
benzeno naftalenotolueno
96
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura do BenzenoEstrutura do Benzeno
O benzeno é um composto com fórmula C6H6, com seis carbonos
hibridizados sp2 no plano.
Todos os comprimentos das ligações C-C são iguais a 1.39 Angstron. (Para
comparação: C-C 1.47 de C=C 1.33)
benzeno
97
DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura do BenzenoEstrutura do Benzeno
Em cada um dos carbonos sp2, acima e abaixo do plano, encontram-se os
lobos dos orbitaisorbitais pp, responsáveis pela formação das ligaçõesligações ππ (sistema π),
onde 6 elétrons π estão deslocalizados.
98
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
benzaldeído
ac. benzóico
benzenocarbaldeído
ac. benzenocarboxílico
Estrutura Nome sistemático Nome comum
Muitos derivados monossubstituídos do benzeno têm nomes comuns muito
antigos e têm sido mantidos pelo sistema IUPAC.
estireno
acetofenona
fenol
anisol
anilina
vinilbenzeno
metil fenil cetona
benzenol
metoxibenzeno
benzenamina
99
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Outros hidrocarbonetos benzênicos são nomedos como derivados do
benzeno de forma sistemática,
� citando-se os nomesnomes dosdos gruposgrupos substituintessubstituintes
� seguidos da palavra benzenobenzeno.
bromobenzeno nitrobenzenoterc-butilbenzeno
100
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Derivados didimetílicos do benzeno são chamados de xilenos.
Há três xilenos isoméricos:
� orto: 1,2-dissubstituído
� meta: 1,3-dissubstituído
� para: 1,4-dissubstituído
o-xileno
(1,2-didimetilbenzeno)
p-xileno
(1,4-didimetilbenzeno)
m-xileno
(1,3-didimetilbenzeno)
101
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Os prefixos orto, meta e para podem ser usados quando uma substância
nomeada como um derivado do benzeno
� ou quando um nome base especifico (tal como acetofenona) é usado.
o-didiclorobenzeno
(1,2-diclorobenzeno)
p-fluoroacetofenona
(4-fluoroacetofenona)
m-nitrotolueno
(3-nitrotolueno)
102
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Escreva a fórmula estrutural para cada um dos derivados do benzeno a
seguir.
a) o-etilanisol
b) m-cloroestireno
c) p-nitroanilina
a) c)b)
103
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Os prefixos orto, meta e para não são usados quando 3 ou mais
substituintes estão presentes no benzeno.
Os grupos substituintes são sempre citados em ordem alfabética.
A numeração do núcleo benzênico é feita de modo que o conjunto numérico
atribuído aos grupos substituintes seja o menor possível.
Compostos benzênicos substituídos com grupos nitro, flúor, cloro, bromo,Compostos benzênicos substituídos com grupos nitro, flúor, cloro, bromo,
etc. são nomeados da mesma forma que os hidrocarbonetos, sempre
citando-se os grupos em ordem alfabética.
4-etil-2-fluoroanisol 2,4,6-tritrinitrotolueno
(TNT)
104
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
No caso de derivados do fenol e da anilina,
� a numeração é iniciada a partir do carbono que carrega os
grupos OH ou NH2, respectivamente
Br
3-etil-2-metilanilina 4-bromobromo--33--metilmetilfenolfenol
OH
Br
105
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
4-etil-2-fluoroanisol 3-etil-2-metilanilina2,4,6-tritrinitrotolueno
(TNT)
Nestes exemplos o nome base do derivado do benzeno determina o carbono
em que numeração começa:
� anisol tem seu grupo metoxila em C-1,
� tolueno tem seu grupo metila na C-1, e
� anilina tem seu grupo amino na C-1.
A direção da numeração é escolhida para dar o menor número à posição do
substituinte, independentemente do que substituinte que produz.
106
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
A ordem de apresentação dos substituintes no nome é alfabética.
Quando nenhum nome base simples é possível, as posições são numeradas
de forma a dar o menormenor localizadorlocalizador no primeiro ponto de diferença.
Assim, cada um dos seguintes exemplos é apontado como
� Derivados 1,2,4-tritrissubstituídos do benzeno, em vez de
1,3,4-derivados:
1-cloro-2,4-didinitrobenzeno 4-etil-1-fluoro-2-nitrobenzeno
107
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Quando o anel benzênico é apontado como um substituinte, a palavra "fenil"
representa -C6H5.
Da mesma forma, um areno nomeado como um substituinte é chamado um
grupo arila. Um grupo benzila é C6H5CH2-.
2-fenil-etanol brometo de benzila
Cl
(Z)-2-fenilbut-2-eno 4-cloro-5-fenilex-1-ino(Z)-2-fenilbut-2-eno 4-cloro-6-fenilex-1-ino
108
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Bifenila é o nome IUPAC aceito para o composto no qual dois anéis
benzênicos estão ligados por uma única ligação.
fenilbenzeno
1-cloro-4-fenilbenzeno
109
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - EstruturaÉteres - EstruturaEm contraste com álcoois e suas altas reatividades químicas,
�� étereséteres (compostos contendo uma unidade CC--OO--CC)
� sofrem, relativamente, poucas reações químicas.
As distâncias típicas entre as ligações C-O em étereséteres são semelhantes às
dos álcoois (142 pm) e
� são mais curtas que as distâncias de ligação C-C nos alcanos
(153 pm).
água metanol dimetil éter Diterc-butil éter
110
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - EstruturaÉteres - Estrutura
O oxigênio do éter
� afeta muito a conformação de uma molécula, da mesma maneira
que uma unidadeunidade dede CHCH22 fazfaz.
A conformação mais estável do éter etílico é a conformação anti.
Conformação anti do dietil éter Conformação cadeira do tetraidropirano
111
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - EstruturaÉteres - Estrutura
A Incorporação de um átomo de oxigênio em um anel de três membros
� requer que seu ânguloângulo dede ligaçãoligação seja seriamente distorcido do
valor normal tetraédrico.
� No óxido de etileno, por exemplo, o ângulo de ligação no
oxigênio é de 61,5°.
Assim epóxidos, como os ciclopropanos, são tensos, e tendem a sofrer
reações para abrir o anel de três membros através da clivagem das ligações
carbono-oxigênio.
ângulo C-O-C = 61,5o
ângulo C-C-O = 59,2o
112
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
SubstitutivaSubstitutiva::
Éteres de fórmula geral RR11--OO-RR22 e
� são nomeados citando-se o grupo RR11--OO (RR11--oxioxi),
� seguido do nome do hidrocarbonetohidrocarboneto correspondentecorrespondente aoao
grupogrupo RR22 (componente principal).
etoxietano metoxietano 1-cloro-3-etoxipropano
éter simétrico éteres assimétricos
113
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
RadicofuncionalRadicofuncional::
O nome é formado citando-se, emem ordemordem alfabéticaalfabética,
� os nomes dos dois grupos ligados ao oxigênio,
� seguido da palavra éteréter.
didietil éteréter etil metil éteréter 3-cloropropil etil éteréter
éter simétrico éteres assimétricos
114
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Éteres cíclicos têm seu oxigênio como parte de um anel e
� são chamados de compostos heterocíclicos. Vários têm nomes
IUPAC específicos.
Em cada caso, oo anelanel éé numeradonumerado começandocomeçando--sese pelopelo oxigêniooxigênio.
As regras também permitem IUPAC que o oxirano (sem substituintes)
também seja chamado de óxido de etileno.
Tetraidrofurano e tetraidropirano são sinônimos aceitáveis para oxolano e
oxano, respectivamente.
oxirano
(óxido etileno)
oxetano oxolano
(tetraidrofurano)
oxano
(tetraidropirano)
115
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Muitas substâncias têm mais do que uma ligação éter.
Dois destes compostos, muitas vezes utilizados como solventes,
� são os diéteres 1,2-dimetoxietano e 1,4-dioxano.
Diglima, que também é comumente usado solvente, é um triéter.
1,2-didimetoxietano 1,4-dioxano 1-etilenoglicol didimetil éteréter
116
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres – Nomenclatura - ExercíciosÉteres – Nomenclatura - Exercícios
Escreva a estrutura de cada um destes éteres.
(a) 2-(clorometil)oxirano (também conhecido com epiclorohidrina)
(b) 3,4-epoxi-1-buteno (2-viniloxirano)
(b)
(a)
117
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres-CoroaÉteres-Coroa
Charles J. Pedersen da Du Pont descreveu a preparação e
as propriedades de uma classe de poliéteres que formam
complexos mais estáveis com íons metálicos do que éteres
simples.
Pedersen preparou uma série de poliéteres macrocíclicos,
compostos cíclicos contendo quatro ou mais átomos de
oxigênio em um anelanel dede 1212 ouou maismais átomosátomos.oxigênio em um anelanel dede 1212 ouou maismais átomosátomos.
Ele chamou a estes compostos étereséteres--coroacoroa, porque os seus modelos
moleculares se assemelhavam a coroas.
118
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres-CoroaÉteres-Coroa
A nomenclatura sistemática dos éteres-coroa éé umum poucopouco pesadapesada, mas
Pedersen
� desenvolveu uma descriçãodescrição abreviadaabreviada em que a palavra "coroa"
é precedida pelo número total de átomos no anel e é seguido
pelo número de átomos de oxigênio.
12-coroa-4 18-coroa-6
12-coroa-4 e 18-coroa-6 são tetrâmeros e hexâmero cíclicos,
respectivamente, por repetir unidadesunidades [[--OOCHCH22CHCH22--].
� Eles são poliéteres baseados no de etileno glicol
(HOCH2CH2OH) como o “álcool do pai.119
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres-CoroaÉteres-Coroa
A propriedade complexante de íon de éteres-coroa são claramente vista
� sobre a solubilidade e reatividade de compostos iônicos
� em meios apolares.
O fluoreto de potássio (KF) é um composto iônico e praticamente insolúvelO fluoreto de potássio (KF) é um composto iônico e praticamente insolúvel
em benzeno,
� mas se dissolve quando éter 18-coroa-6 está presente.
120
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres-CoroaÉteres-Coroa
A razão para isso tem a ver com a distribuição eletrônica do éter 18-coroa-6
como mostrado na figura abaixo:
A superfície do potencial eletrostático consiste essencialmente de duas
regiões: uma interior rica em elétrons associada com os átomos de oxigênio
e uma exterior hidrocarbônica associada com os grupos CH2.
Quando KF é adicionado a uma solução de éter 18-coroa-6 em benzeno, o
íon potássio (K+) interage com os átomos de oxigênio do éter de coroa paraíon potássio (K+) interage com os átomos de oxigênio do éter de coroa para
formar um complexo ácido-base de Lewis-Lewis.
+ KF
K+
121
DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres-CoroaÉteres-Coroa
O íon K+, com um raio iônico de 266 pm, se encaixa confortavelmente dentro
do da cavidade interna de 18-coroa-6 com diâmetro interno de cerca de 260–
320 pm.
Grupos CHCH22 apolaresapolares dominam a superfície exterior do complexo, mascara
seu interior polar, e permite que o complexo se dissolva em solventes
apolares.
Cada K+, que é levado para o benzeno traz uma bateria de íon fluoreto comCada K+, que é levado para o benzeno traz uma bateria de íon fluoreto com
ele, resultando em uma solução contendo íons de potássio fortemente
complexado e íons de flúor relativamente não solvatados.
18-coroa-6
KF
benzeno
122
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos e Cetonas - EstruturaAldeídos e Cetonas - Estrutura
Aldeídos e cetonas contêm um grupo acila ligado a um hidrogênio e a um
carbono, respectivamente.
carbonila
aldeído cetona
Dois aspectos notáveis do grupo carbonila são:
� geometria planar (ângulos de ligação próximos de 120º) e
� polaridade (dipolo permanente).
FormaldeídoFormaldeído Acetaldeído Acetona
123
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos - NomenclaturaAldeídos - Nomenclatura
Identifique a maior cadeia contínua que contém a carbonia – esta fornecerá o
nomenome basebase dada nomenclaturanomenclatura.
A terminação –o do nome do alcano correspondente é substituído por
terminação –al; e substituintes são especificadas na forma habitual.
�� aa cadeiacadeia devedeve serser numerada,numerada, iniciandoiniciando aa partirpartir dada carbonilacarbonila (C(C11)).
O sufixo-dial é adicionado ao nome do alcano adequado quando o composto
contém duas funções aldeído.
4,4-dimetilpentanal hex-5-enal 2-fenilpropanodial
5 4 3 2 1
6 5 4 3 2 1
3 2 1
124
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos - NomenclaturaAldeídos - Nomenclatura
Quando outrosoutros gruposgrupos presentespresentes nana estruturaestrutura têmtêm maiormaior prioridadeprioridade de
citação como grupo característico,
� utiliza-se também o prefixo formilformil
� para indicar a presença do grupo ––CHO.
ácido 2-formiloctanóico
(E)-5-amino-2-propilpent-3-enal125
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos - NomenclaturaAldeídos - Nomenclatura
Quando um grupo formila (-CH=O) estiver ligado a um anel,
� o nome do anel é seguido pelo sufixo –carbaldeído.
ciclopentanocarbaldeído 2-naftalenocarbaldeído
Alguns nomes comuns de aldeídosaldeídos são aceitáveis. Alguns exemplos incluem
ciclopentanocarbaldeído 2-naftalenocarbaldeído
formaldeído
(metanal)
acetaldeído
(etanal)
benzaldeído
(benzeno carbaldeído)
126
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos - NomenclaturaAldeídos - Nomenclatura
Os nomes comuns e as fórmulas estruturais de alguns aldeídos são
mostrados a seguir. Forneça os nomes IUPAC.
2-metilpropanal 3-fenilprop-2-enal
(isobutiraldeído) (cinamaldeído)
pentanodial 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído
(glutaraldeído)
(vanilina)
127
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
NomenclaturaNomenclatura SubstitutivaSubstitutiva::
OO nome de uma cetona acíclica é formado
� substituindo-se a terminação --oo do nome do hidrocarboneto
correspondente
� pelo sufixo --onaona
� ou adicionando-se o sufixo dionadiona, trionatriona, etc, no caso� ou adicionando-se o sufixo dionadiona, trionatriona, etc, no caso
de mais de uma carbonila presente.
A posição da carbonila na cadeia é indicada por números, iniciando-se pela
extremidade mais próxima da carbonila. A posiçao 1 em um ciclo não
precisa ser expressa.
hexan-3-ona 4-metilpentan-2-ona 4-metilcicloexanona
1 2 3 4 3 2 1
4 1
128
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
NomenclaturaNomenclatura RadicofuncionalRadicofuncional::
OOs nomes de cetonas são formados
� citando-se, em ordem alfabética,
� os nomesnomes dosdos gruposgrupos ligadosligados àà carbonilacarbonila,
� seguidos pela palavra cetonacetona.� seguidos pela palavra cetonacetona.
etil propil cetona benzil etil cetona divinil cetona
129
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Alguns dos nomes comuns aceitáveis para cetonas no sistema IUPAC são
acetona acetofenona benzofenona
O sufixo -fenona
� indica que o grupo acila
� está acoplado a um anelanel benzênibenzênico.
130
DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Converta cada um dos seguintes nomes IUPAC da classe funcional em um
nome da classe substitutiva.
(a) dibenzil cetona
(b) etil isopropil cetona
(c) metil 2,2-dimetilpropil cetona
(d) alil metil cetona
1,3-difenilpropan-2-ona
a)
2-metilpentan-3-ona4,4-dimetilpentan-2-ona pent-4-en-2-ona
c) b) d)
131
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os ácidos carboxílicos constituem uma das classes de compostos
orgânicos mais frequentemente encontradas na natureza.
Estes exemplos são responsáveis por odores e gosto muito conhecidos.
Ácidos CarboxílicosÁcidos Carboxílicos
Ácido acético
(cheiro de vinagre)
Ácido butanóico
(cheiro rançoso
da manteiga)
Ácido hexanóico
(cheiro de meias
sujas)
Ácido lático
(sabor azedo
do leite)
132
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os ácidos carboxílicos também são encontrados numa ampla gama de
produtos farmacêuticos.
Ácidos CarboxílicosÁcidos Carboxílicos
AAS
(aspirina ®)
Ácido 4-aminosalicílico
(tratamento de
tuberculose)
Isotretinoina
(tratamento
da acne)
133
DQOI - UFC Prof. Nunes
As características estruturais do grupo carboxila são mais evidentes no
ácido fórmico.
O ácido fórmico é planar, com uma de suas ligações carbono-oxigênio
menor do que o outra, e com ângulos de ligação próximos a 120°.
Ácidos Carboxílicos - EstruturaÁcidos Carboxílicos - Estrutura
Comp. das ligações Ângulos das ligações
Isto sugere hibridação sp2 no carbono, e
� uma ligação dupla σ + π análogas
àquelas de aldeídos e cetonas.
134
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
NomenclaturaNomenclatura SubstitutivaSubstitutiva::
Os nomes dos ácidos carboxílicos são obtidos
� acrescentando-se o prefixo ácidoácido ao nome do
hidrocarboneto correspondente, e
� susbtituindo-se a terminação ––oo
� pelo sufixo ––óicoóico ou –dióicodióico.� pelo sufixo ––óicoóico ou –dióicodióico.
O
OH
OH
O
OH
OH
O
O
ácido propanóico ácido butanóico ácido butanodióico
135
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
Alternativamente, o nome pode ser formado
� pelo uso da terminação carboxílico
� para designar o grupo carboxila –COOH.
O
OH
OH
O
OH
OH
O
O
ácido propanocaroxílico
ácido butanocarboxílico
ácido butanodicarboxílico
136
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê o nome IUPAC para os seguintes ácidos carboxílicos.
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
(E)-ácido but-2-enóico
ácido 2-metilpropenóico
(ácido metacrílico)
(E)-ácido but-2-enóico
ácido etanodióico
ácido p-metilbenzóico
ou
ácido 4-metilbenzóico
(ácido crotônico)
(ácido oxálico)
(ácido p-tolúico)
137
DQOI - UFC Prof. Nunes
Derivados de Ác. CarboxílicosDerivados de Ác. Carboxílicos
Cloreto de acila Anidrido ácido Tioéster
Éster amida Nitrila ou Grupo ciano138
DQOI - UFC Prof. Nunes
Assim como os aldeídos e cetonas,
� cloretos de acila,
� anidridos,
� ésteres, e
� emidas
Derivados de Ác. CarboxílicosDerivados de Ác. Carboxílicos
cloretos de acila
ac. carboxílico
anidrido ácido
éster
amida
têm um arranjo planar de ligações.
Outra importante característica estrutural destes grupos funcionais
� é que o átomo ligado ao grupo acila
� tem um par de elétrons não compartilhado
� que podem interagir com o sistemasistema ππ
dada carbonilacarbonila.
139
DQOI - UFC Prof. Nunes
HaletosHaletos dede acilaacila são nomeados
� pela citação do nomenome dodo haletohaleto (cloreto, brometo, iodeto ou
fluoreto) acrescido da preposiçãopreposição dede mais o nomenome dodo grupogrupo acilaacila.
O nome do grupo acila é formado
� eliminando-se a palavra ácidoácido e
Haletos de Acila - NomenclaturaHaletos de Acila - Nomenclatura
� eliminando-se a palavra ácidoácido e
� substituindo-se a terminação -icoico do nome do ácido
� pela terminação -ilaila.
cloreto de etanoíla
ácido etanóico
cloreto de but-3-enoíla
ácido but-3-enóico
brometo de p-fluorobenzoíla
ácido p-fluorobenzóicoX X X
140
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os nomes dos anidridos de ácido carboxílico em que ambos os grupos acila
são iguais,
� são derivados dos nomes dos ácidos carboxilicos que lhe
deram origem.
� Retiramos o nome “ácido” e
� adicionamos a palavra "anidrido“ antes do nome
Anidridos - NomenclaturaAnidridos - Nomenclatura
� adicionamos a palavra "anidrido“ antes do nome
remanescente do ácido carboxílico
Quando os grupos acila são diferentes, eleseles sãosão citadoscitados emem ordemordem alfabéticaalfabética.
anidrido acético anidrido benzóico anidrido benzóico heptanóico
ácido acético ácido benzóico ácido benzóico + ácido heptanóicoX X X X141
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os ésteresésteres são nomeados como alcanoatos de alquila.
O grupogrupo alquilaalquila (R’)(R’) de é citado após a preposiçãopreposição dede e o nome do
grupo acila.
A grupo acila é nomeado,
� eliminando-se a palavra ácido do ácido correspondentes e
Ésteres - NomenclaturaÉsteres - Nomenclatura
� eliminando-se a palavra ácido do ácido correspondentes e
� substituindo-se o sufixo --icoico pela terminação --atato.
acetato de etila propanoato de metila benzoato de 2-cloroetila
ácido acético ácido propanóico ácido 2-cloroetilbenzóicoX X X
142
DQOI - UFC Prof. Nunes
Compostos nitrogenados são essenciais para a vida.
Sua fonte principal é o nitrogênioatmosférico que, por um processo
conhecido como fixação de nitrogênio, é reduzido amônia, então convertido
em compostos orgânicos nitrogenados.
Alquilaminas têm o nitrogênio ligado ao carbono hibridizados sp3;
AminasAminas
Alquilaminas têm o nitrogênio ligado ao carbono hibridizados sp3;
Arilaminas têm nitrogênio ligado a um carbono hibridizado sp2 de um
composto aromático.
alquilamina arilamina
143
DQOI - UFC Prof. Nunes
Alquilaminas, tal como a metilamina, assim como a amônia,
� têm um arranjo piramidal das ligações para o nitrogênio.
� Seus ângulos H-N-H (106°) são ligeiramente menores do que o
valor de tetraédricos (109,5°), enquanto o ângulo C-N-H (112°) é
ligeiramente maior.
Alquilaminas - EstruturaAlquilaminas - Estrutura
� O comprimento da ligação de C-N de 147 pm situa-se entre os
comprimentos típicos de ligação C-C dos alcanos (153 pm) e
comprimentos típicos de ligação C-O em álcoois (143 pm).
144
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os orbitais atômicos envolvidos na formação das ligações da metilamina são
mostrados mostrados abaixo:
Alquilaminas - EstruturaAlquilaminas - Estrutura
O nitrogênio e carbono são hibridizados sp3,
� e são unidos por uma ligação σ.
O par de elétrons não compartilhado sobre o nitrogênio ocupa um orbital sp3.
� este par de elétrons está envolvido nas reações
� em que as aminas agem como bases ou nucleófilos.
145
DQOI - UFC Prof. Nunes
A anilina, assim como as alquilaminas,
� tem um arranjo piramidal das ligações em torno do nitrogênio,
� mas a sua pirâmide é um pouco menor (mais baixa).
Uma medida da extensão deste achatamento
� é dada pelo ângulo entre a ligação carbono-nitrogênio e a
Arilaminas - EstruturaArilaminas - Estrutura
� é dada pelo ângulo entre a ligação carbono-nitrogênio e a
bissetriz do ângulo H-N-H.
metilamina anilina formamida
146
DQOI - UFC Prof. Nunes
A estrutura de anilina reflete um compromisso entre dois modos de ligação
do par de elétrons livres de nitrogênio.
Arilaminas - EstruturaArilaminas - Estrutura
geometia não planar geometia planar
metilamina anilina formamida
147
DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao contrário de álcoois e haletos de alquila, que são classificados como
primário, secundário ou terciário de acordo com o grau de substituição no
carbono que carrega o grupo funcional,
� As aminas são classificadas de acordo com seu grau de
substituição no nitrogênio. Podendo ser:
� primária, secundária, ou terciária.
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
� primária, secundária, ou terciária.
Os grupos ligados ao nitrogênio, podem ser em quaisquer combinações de
� grupos alquila ou
� grupos arila.
amina 1a amina 2a amina 3a
148
DQOI - UFC Prof. Nunes
As aminas são nomeadas em duas formas principais, no sistema IUP como
1) Alquilaminas: Quando nomeadas como alcanaminas, o grupo alquila é
apontado como um alcano e a terminação -o é susbtituída pela terminação -
amina.
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
Etilamina Cicloexilamina 1-metilbutilamina
2) Alcanaminas: Quando aminas primárias são nomeadas como alquilaminas,
a terminação -amina é adicionada ao nome do grupo alquila que tem o
nitrogênio.
etanamina cicloexanamina 2-pentanamina
149
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê um nomes aceitáveis (alquilamina e alcanamina) para cada uma das
seguintes aminas:
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
2-feniletilamina 2-feniletanamina 
1-feniletilamina 1-feniletanamina 
alilamina prop-2-en-1-amina
150
DQOI - UFC Prof. Nunes
Dê o nome alcanamina das seguintes aminas:
a) N-metiletilamina
b) N,N-dimetlcicloeptilamina
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
a) b)
N-metiletanamina N,N-dimetilcicloeptanamina
151
DQOI - UFC Prof. Nunes
Anilina é o nome IUPAC base para os derivados amino-substituídos do
benzeno.
Derivados substituídos da anilina
� são numerados começando no
carbono que leva o grupo amino.
Os substituintes são listados em ordem alfabética, e
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
Os substituintes são listados em ordem alfabética, e
� a direção da numeração é regida pelo "primeiro ponto de
diferença" usual da regra.
p-fluoroanilina 5-bromo-2-etilanilina
152
DQOI - UFC Prof. Nunes
Compostos com dois grupos amino são nomeados
� pela adição do sufixo -diamina
� após o nome do alcano ou areno correspondente.
A terminação -o do alcano da cadeia principal é mantida.
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
A terminação -o do alcano da cadeia principal é mantida.
1,2-propanodiamina 1,6-hexanodiamina
1,4-benzenodiamina
153
DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos hidroxila e carbonilas
� têm prioridade sobre os grupos amino
� na ocasião da construção do nome.
Nestes casos, o grupo amino é apontado
como um substituinte.
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
como um substituinte.
2-aminoetanol p-aminobenzaldeído
154
DQOI - UFC Prof. Nunes
Aminas secundárias e terciárias são nomeadas
� como derivados aminas primárias N-substituídas.
� A amina primária base é aquela com a maior cadeia de
carbono.
O prefixo N- é adicionado para localizador de substituintes nos nitrogênios
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
O prefixo N- é adicionado para localizador de substituintes nos nitrogênios
de grupos amino, conforme necessário.
N-metiletilamina
4-cloro-N-etil-3-nitroanilina N,N-dimetilcicloeptilamina
155
DQOI - UFC Prof. Nunes
Classifique a seguinte amina como primária, secundária ou terciária, e dê um
nome IUPAC aceitável.
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
Amina terciária
N-etil-4-isopropil-N-metilanilina
156
DQOI - UFC Prof. Nunes
Os nomes das amidas primárias do tipo são derivados dos nomes de
ácidos carboxílicos:
� eliminando-se a palavra ácido, e
� substituindo-se o sufixo -óico (ou -ico)
� pelo sufixo amida.
Amidas - NomenclaturaAmidas - Nomenclatura
acetamida benzamida 3-metilbutanamida
ácido acético ácido benzóico
ácido 3-metilbutanóico
X X X
157
DQOI - UFC Prof. Nunes
As amidas secundárias e terciárias dos tipos são
nomeadas
� como derivados N-alquila e N,N-dialquila da amida.
Amidas - NomenclaturaAmidas - Nomenclatura
e
acetamida benzamida
N-metilacetamida N,N-dietilbenzamida N-isopropil-N-metilbutanamida
158
DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomes IUP substitutivos para nitrilas são formados
� adicionando-se o sufixo nitrila ao nome da cadeia de
hidrocarbonetos
� que inclui carbono que carrega o grupo ciano.
Nitrilas também pode ser nomeadas,
Nitrilas - NomenclaturaNitrilas - Nomenclatura
� retirando-se a palavra ácido e
� substituindo o sufixo –ico ou -óico (do correspondente ácido
carboxílico) pela palavra nitrila.
Alternativamente, a elas, às vezes, são dados nomes da classe funcional
IUPAC como cianetos de alquila.
etanonitrila benzonitrila 2-metilpropanonitrila
acetonitrila cianeto de isopropila159
DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva uma fórmula estrutural para cada um dos seguintes compostos:
(a) brometo de 2-fenilbutanoila 
(b) anidrido 2-fenilbutanóico 
(c) 2-fenilbutanoato de butila
(d) butanoato de 2-fenilbutila
Derivados de Ác. Carboxílicos - NomenclaturaDerivados de Ác. Carboxílicos - Nomenclatura
a)
b) c)
d)
160
DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva uma fórmula estrutural para cada um dos seguintes compostos:
(e) 2-Fenilbutanamida
(f) N-Etil-2-fenilbutanamida
(g) 2-Fenilbutanonitrila
Derivados de Ác. Carboxílicos - NomenclaturaDerivados de Ác. Carboxílicos - Nomenclatura
e) f) g)e) f) g)
161
DQOI - UFC Prof. Nunes
Em sais de amônio têm quatro grupos alquila ligados ao nitrogênio, e são
chamados de sais quaternários de amônio.
� o nitrogênio