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Apresentação da Disciplina CONCEITO QUÍMICA É a ciência que se dedica ao estudo da matéria, levando em conta a sua composição, as reações e as transformações. INORGÂNICA ORGÂNICA CONCEITO Ramo da Química que compreende o estudo de todos os compostos do carbono, analisando a estrutura, as propriedades, a composição e as reações químicas. QUÍMICA ORGÂNICA Síntese Orgânica Química Medicinal Farmacologia Farmacognosia Química Farmacêutica CONCEITO Química Medicinal Química Medicina Ciências Farmacêuticas Biologia Invenção Descoberta Planejamento Identificação Apresentação da Disciplina Carbono Hidrocarbonetos Alcanos Alcenos Isomeria Alcinos Funções orgânicas Estereoquímica Ressonância Hidrocarbonetos Profª Msc Jannieres Darc da Silva 6 INTRODUÇÃO Profª Msc Jannieres Darc da Silva 7 Acreditava-se, antigamente, que a química orgânica estudava os compostos extraídos de organismos vivos,na qual esses compostos orgânicos precisariam de uma força maior para serem sintetizados, essa força seria a vida. Porém, um cientista chamado Friedrich Wöhler derrubou essa teoria ao sintetizar um composto orgânico a partir de um composto Inorgânico: Dessa maneira, a definição aceita atualmente para Química Orgânica, proposto pelo Químico alemão Kekulé, é : Química orgânica é a parte da Química que estuda praticamente todos os compostos do elemento carbono. INTRODUÇÃO Profª Msc Jannieres Darc da Silva 8 Fibras sintéticas, alimentos, cosméticos, medicamentos e combustíveis são alguns dos produtos que envolvem milhões de substâncias em que o principal componente é o mais extraordinário dos elementos químicos, o Carbono. INTRODUÇÃO Profª Msc Jannieres Darc da Silva 9 Postulados do Carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 10 • 1º Postulado: O carbono é tetravalente em todos os compostos orgânicos • 2º Postulado: As quatro ligações do carbono são equivalentes • 3º Postulado: Os átomos de carbono podem ligar-se entre si, formando cadeias Hibridização do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 11 A hibridização de orbitais é uma forma de rearranjo de orbitais de um mesmo átomo produzindo novos orbitais equivalentes, com maior estabilidade que os originais que consiste na passagem de um elétron do orbital 2s para orbital 2pz que está vazio. Hibridização do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 12 Hibridização sp3 Na hibridização sp3 um elétron “s” é promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). Há “fusão” entre o orbital “s” e os três obtitais “p”. Obs: Na hibridização sp3, o carbono forma 4 ligações sigmas com outros átomos. Hibridização sp2 Na hibridização sp2 um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). Há “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e dois “p”. Obs: Nas ligações com outros átomos, forma três ligações “sigma” e uma “pi”. Hibridização do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 13 Hibridização sp De forma semelhante, na hibridização sp um elétron “s” é também promovido para o orbital “p” vazio, originando o carbono no estado ativado (intermediário). Há “fusão” de orbitais ocorre entre o orbital “s” e um “p”, permanecendo dois orbitais “p” puros. Obs: Nas ligações com outros átomos, forma duas ligações “sigma” e duas “pi”. Hibridização do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 14 HIDROCARBONETOS Profª Msc Jannieres Darc da Silva 15 Constituído exclusivamente por Carbono e Hidrogênio; O carbono é tetravalente Os átomos de Carbono ligam-se entre sí formando cadeias Fórmula Geral: CxHy São os chamados combustíveis fósseis. Podem ser oxidados com grande facilidade, liberando muita energia e calor e por isso são utilizados como combustíveis. Classificação do átomo de carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 16 Carbono primário • É o carbono que se liga a apenas um outro átomo de carbono. Carbono secundário • É o carbono que se liga a dois outros átomos de carbono. Carbono terciário • É o carbono que se liga a três outros átomos de carbono. Carbono quaternário • É o carbono que se liga a quatro outros átomos de carbono. Classificação do átomo de carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 17 Tipos de ligações do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 18 • Ligação simples Compartilhamento de apenas 1 elétron com outro átomo de carbono ou outro elemento. (Ligação σ) Tipos de ligações do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 19 • Ligação dupla Compartilhamento de 2 elétrons com outro átomo de carbono ou outro elemento. (Ligação π + Ligação σ) Tipos de ligações do carbono Profª Msc Jannieres Darc da Silva 20 • Ligação tripla Compartilhamento de 3 elétron com outro átomo de carbono ou outro elemento. (Ligação σ + 2 Ligações π) Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 21 • Cadeia aberta, acíclica ou alifática: Uma cadeia aberta é aquela que possui pelo menos duas extremidades ou pontas, não há nenhum encadeamento, fechamento, ciclo ou anel nela. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 22 • Cadeia fechada , cíclica ou alicíclicas: Não possui nenhuma extremidade ou ponta, seus átomos são unidos, fechando a cadeia e formando um encadeamento, ciclo, núcleo ou anel não aromático. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 23 • Cadeia mista: Apresenta tanto uma parte da cadeia fechada quanto uma parte da aberta. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 24 • Cadeia normal, reta ou linear: Ocorre quando só existem carbonos primários e secundários na cadeia. Estando em uma única sequência, geram apenas duas extremidades ou pontas. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 25 • Cadeia ramificada: São aquelas que possuem três ou mais extremidades, com carbonos terciários ou quaternários. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 26 • Cadeia saturada: Classificação dada para aquelas cadeias que possuem somente ligações simples entre os carbonos. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 27 • Cadeia insaturada: Cadeias que possuem pelo menos uma ligação dupla ou tripla entre os carbonos. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 28 • Cadeia homogênea: São aquelas que não possuem nenhum heteroátomo entre os carbonos, ou seja, essas cadeias são constituídas somente por carbonos. Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 29 • Cadeia heterogênea: Nesse caso há algum heteroátomo entre os carbonos, que normalmente são o oxigênio (O), o nitrogênio (N), o fósforo (P) e o enxofre (S). Classificação da Cadeia Carbônica Profª Msc Jannieres Darc da Silva 30 • Cadeia aromática: São as que apresentam em sua estrutura pelo menos um anel benzênico, também denominado anel aromático (C6H6). HIDROCARBONETOS • No de Oxidação: Relação do no de ligantes em queo átomo está envolvido (valência). Ex.: “C”(-4 a +4; CH4/CO2); H=+1, O=-2, Cl=-1 Oxidação do “C” ocorre quando a ligação entre o “C” e o átomo menos eletronegativo que o “C” é substituída por um átomo mais eletronegativo. Profª Msc Jannieres Darc da Silva 31 HIDROCARBONETOS • Nox do “C” Aumento no Nox do “C”(-4 a +4) está relacionado ao aumento do no de ligações entre C-O (ou outro elemento mais eletronegativo) e decréscimo de C-H ou somente decréscimo do no de “H” Ex.: H3C-CH3: (sp 3; 6 lig. C-H; Nox = -3); H2C=CH2: (sp 2; 4C-H; Nox = -2); H-CC-H: (sp; 2C-H; Nox = -1) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 32 HIDROCARBONETOS Ex.: CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl -4 -2 CH3Cl + 2Li CH3Li + LiCl -2 -4 Composto Form. Estrutural Form. Molecular Nox do C Metano CH4 CH4 -4 Metanol CH3OH CH4O -2 Formaldeído H2C=O CH2O 0 Ácido fórmico HCOOH CH2O2 +2 Ácido carbônico HOCOOH CH2O3 +4 Dióxido de carbono O=C=O CO2 +4 C Y C X oxid. red. Y menos eletronegativo que C X mais eletronegativo que CProfª Msc Jannieres Darc da Silva 33 HIDROCARBONETOS • Homólise e Heterólise de Ligações A:B Intermediários em reações químicas (altamente reativos) Radicais livres (7és) e Carbocátions (6és; ácidos): eletrófilos Carbânion (8és - bases fortes): nucleófilos A. + B. A:(-) + B+ A+ + B:(-) H3C:H h ou H3C . + .H rad. metila H3C: (-) + + H carbânion H3C + + :H (-) carbocátion H3C:H Homólise: radicais livres (fragmentos neutros) Heterólise: íons (fragmentos carregados) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 34 HIDROCARBONETOS • Carbocátion Ordem de estabilidade: Carbono 3ário > 2ário > 1ário > metila Grupos ligados “C+” adquirem parte da + estabilizando-o Quanto maior a doação de elétrons do ligante maior a estabilidade • Carbânion Efeitos indutivo e de ressonância Quanto maior for a capacidade do grupo ligado ao“C-“ em atrair elétrons maior é a estabilidade Profª Msc Jannieres Darc da Silva 35 HIDROCARBONETOS Moléculas contendo átomos de “C”e “H” • Duas classes: Alifáticos Aromáticos • Alifáticos dividem-se 03 subgrupos: Alcanos, Alquenos (Alcenos) e Alquinos (Alcinos) Alcanos ou parafinas CnH2n + 2 Hidrocarbonetos saturados; ligações simples () Profª Msc Jannieres Darc da Silva 36 HIDROCARBONETOS Alquenos ou olefinas CnH2n Hidrocarbonetos insaturados; ligações duplas ( e ) Alquinos: CnH2n - 2 Hidrocarbonetos insaturados; ligações triplas ( e ) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 37 HIDROCARBONETOS • Nomenclaturas: Prefixo + terminação Alifáticos • Alcanos; ......+ ANO; ligs simples, sp3 • Alcenos; ......+ ENO; contém lig. dupla; sp2 • Alcinos; ......+ INO; contém lig. tripla; sp Profª Msc Jannieres Darc da Silva 38 HIDROCARBONETOS • Grupos funcionais em hidrocarbonetos Profª Msc Jannieres Darc da Silva 39 Diz-se que uma molécula pertence à uma função quando esta apresenta o grupo funcional que caracteriza a função Grupo funcional é um átomo ou fragmento de molécula que provoca mudanças comportamentais na molécula HIDROCARBONETOS • Grupos funcionais em hidrocarbonetos Substituição de um átomo “H” por um grupo funcional Ex.: R-H + Cl2 h R-Cl + H-Cl Reatividade: Alcanos < Alcenos < Alcinos • Alcanos substituídos funcionalizados: CLASSE EX. NOME ABREV. Álcool CH3CH2-OH Etanol R-OH Haleto de alq. CH3CH2-Cl Cloro etano R-Cl Amina CH3CH2-NH2 Etanimina R-NH2 Éter CH3CH2-O- CH2CH3 Éter etílico R-O-R Profª Msc Jannieres Darc da Silva 40 HIDROCARBONETOS • Alcanos substituídos funcionalizados: CLASSE EX. NOME ABREV. Nitrila CH3CH2-CN Propanonitrila R-CN Nitroalcano CH3CH2-NO2 Nitroetano R-NO2 Tiol CH3CH2-SH Etanotiol R-SH Aldeído CH3-CHO Etanal R-CHO Cetona CH3-CO-CH3 2-propanona R-CO-R Ác. Carboxílico CH3-COOH ác. Etanóico R-COOH Haletos de acila CH3-COCl cloreto de etanoila R-COX Anidrido CH3-CO-O-CO- CH3 anid.etanóico R-CO-O-CO-R Éster CH3-CO-OCH3 etanoato de etila R-CO-OR Amida CH3-CO-NH2 etanamida R-CO-NR Profª Msc Jannieres Darc da Silva 41 HIDROCARBONETOS Alcanos: ligações simples () e hibridização sp3 • Muitos são utilizados como combustíveis. • 01 a 04 “C” gasosos > 04 17 “C” líquidos 18 “C” líq. viscosos ( sólidos graxos ) Nº Carb. Fórmula Nome Nº isômer os Pf (°C) Peb (°C) 01 CH4 Metano 01 -183 -162 04 C4H10 Butano 02 -138 0 05 C5H12 Pentano 03 -130 36 06 C6H14 Hexano 05 -95 69 Profª Msc Jannieres Darc da Silva 42 HIDROCARBONETOS Nº Carb. Fórmula Nome Nº isômeros Pf (°C) Peb (°C) 07 C7H16 Heptano 09 -91 98 08 C8H18 Octano 18 -57 126 09 C9H20 Nonano 35 -54 151 10 C10H22 Decano 75 -30 174 11 C11H24 Undecano - -26 196 12 C12H26 Dodecano - -10 216 20 C20H42 Eicosano 306319 36 334 21 C21H44 Henicosano - - - 22 C22H46 Docosano - - - 23 C23H48 Tricosano - - - 30 C30H62 Triacontano 4,11 x 10 9 66 446 31 (Hentriacontano), 32 (Dotriacontano), 40 (Tetracontano), 50 (Pentacontano), 100 (Hectano) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 43 HIDROCARBONETOS • Isômeros estruturais Mesma fórmula molecular, mas diferentes fórmulas estruturais butano isobutano pentano isopentano neopentano Peb.: -0,4°C -10,2°C 36°C 28°C 9°C C4H10 C5H12 Profª Msc Jannieres Darc da Silva 44 HIDROCARBONETOS • Regras de Nomenclatura – IUPAC: 1. Escolher a cadeia principal (longa) nome principal 2. Identificar os grupos ligado a esta cadeia principal 3. Nomear cada um destes grupos ordem alfabética 4. Numerar a cadeia principal de tal maneira q os substituintes receba os menores nos possíveis. 6-etil-4-isopropil-2-metil-6-propil-decano 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 8 9 2- metil 4- isopropil 6- etil 6- propil Profª Msc Jannieres Darc da Silva 45 HIDROCARBONETOS • Radicais (R-): prefixo + term. ila = il Metil Etil Propil Isopropil(comum)=1-metiletil Secbutil(comum)=1-metilpropil isobutil(comum)=2-metilpropil terbutil=1,1-dimetiletil neopentil= 2,2-dimetilpropil vinil(etenil), alil(2-propenil) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 46 HIDROCARBONETOS • Nomenclatura dos cicloalcanos CnH2n Exercício: 1,3-diciclohexilpropano, 6-isopropil-2,3-dimetilnonano ciclopropano ciclohexano etilciclopentano 3-etil-1,1-dimetil 3-ciclobutilpentano ciclohexano Profª Msc Jannieres Darc da Silva 47 HIDROCARBONETOS • Compostos bicíclicos ou policíclicos Contém 02 ou mais anéis fundidos (aromáticos ou não) 1. Composto principal do alcano corresponde ao no total de átomos de “C” nos anéis fundidos 2. Tendo substituintes, numeramos o sistema de anéis começando numa cabeça de ponte (interseção; “C” 3ário), seguindo para a outra ponte mais longa (> no de “C” 2ário) passando à 2ª mais longa e deixando a mais curta por último 0 C sec3 C sec 4 C sec CH3 1 2 3 45 6 7 8CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bicíclo[2.2.1]heptano 8-metilbicíclo[4.3.0]nonano 8-metilbicíclo[3.2.1.]octano ou norborano Profª Msc Jannieres Darc da Silva 48 HIDROCARBONETOS Exercícios: Bicíclo[5.2.0]nonano, Bicíclo[3.1.1]heptano, Bicíclo[3.3.0]- octano, 2-metileno-3,3-dimetilbicíclo[2.2.1]heptano Profª Msc Jannieres Darc da Silva 49 HIDROCARBONETOS • Conformação de alcanos e cicloalcanos Ocorrem na molécula alterações de “Energia” quando os grupos giram em torno de uma ligação simples Eclipsada maior energia e forma anti possui menor energia (zig-zag) CH3 CH3 0o CH3 CH3 180o CH3 CH3 60o Eclipsada Gauche ou Anti Alternada Profª Msc Jannieres Darc da Silva 50 HIDROCARBONETOS • Ciclohexano 04 formas: Cadeira, bote, ½ Cadeira e bote torcido cadeira 1/2 cadeira bote torcido bote Profª Msc Jannieres Darc da Silva 51 HIDROCARBONETOS Ciclohexano substituído H = Axial H = Equatorial H H H H H H H H H H H H H CH3 H H H CH3 H H H H H H H H H H H H H H H H H3C CH3 CH3 H CH3 H H CH3 H H3C Profª Msc Jannieres Darc da Silva 52 ALCENOS Hidrocarbonetos que contém ligação dupla carbono- carbono ( C=C ) Também conhecidos como olefinas, apresentam a fórmula geral CnH2n. - Caroteno Substancia perfumada obtida dos pinheiros Profª Msc Jannieres Darc da Silva 53 ALCENOS Semelhantes aos alcanos: Cadeia principal + eno Cadeia principal contem C=C , ficando menor número possível. Composto contendo C=C e OH: sufixo en + ol Ordem de preferência: OH, C=C, haleto ou alquil. 1-Buteno 2-Hexeno 3-Metil-1-buteno 6-Bromo-3-propil-1-hexeno 5-Metil-4-hexen-1-ol Profª Msc Jannieres Darc da Silva 54 ALCENOS H2C=CH2 CH3CH=CH2 (CH3)2C=CH2 IUPAC: Eteno Propeno 2-metilpropeno Comum: Etileno Propileno Isobutileno Vinil Cloreto de vinila Alil Alcool Alílico Isopropenil Cloreto de Isopropenil Profª Msc Jannieres Darc da Silva 55 ALCENOS 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 Ciclopenteno 1-metilciclohexeno 3,5-dimetilciclohexeno 3-metilciclohepteno Cicloalquenos substituídos são numerados começando com a dupla ligação, procedendo através dele, e continuando em seguida em torno do anel. A direção de numeração é escolhido de forma a dar o menor numero possível para o substituinte. 1-metilciclohexeno 3-Clorociclohepteno Cicloalquenos Numera-se a partir da C=C sem citá-la Profª Msc Jannieres Darc da Silva 56 Exercícios A) H2C C CH CH2 CH3 H2C CH CH CH CH3 CH3 CH3 CH2CH3 H3C HO CH2CH2CH CHCH3 B) C) D) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 57 ALCENOS ISOMERIA CIS-TRANS C4H8: possui 3 isômeros constitucional, sendo um divide-se em 2 geométricos H HH CH3 H CH3 CH3 H H3C H CH3 H H3C CH3 H H 1-buteno 2-metilpropeno cis-2-buteno trans-2-buteno Cis: 2 R estão no mesmo lado (plano) da C=C Trans: 2 R estão em lado opostos da C=C Substituintes da C=C Vicinais: “C” vizinhos (adjacentes) Geminais: mesmo “C” Geminais: substituintes iguais não há isomeria geométrica substituintes diferentes há isomeria geométrica H HH R H CH3 CH3 H H Cl F H Cl Cl Br Cl C H H3C Profª Msc Jannieres Darc da Silva 58 ALCENOS ISOMERIA E e Z Alquenos que contenham substituintes de diferentes tamanhos ligados a C=C seguem outra simbologia E e Z Simbologia E e Z: leva-se em consideração os números atômicos dos átomos dos substituintes, maior nº atômico tem prioridade. Z: grupos de > prioridade estão no mesmo lado do plano E: grupos de > prioridade estão em lados opostos Profª Msc Jannieres Darc da Silva 59 ALCENOS ISOMERIA E e Z Quando os átomos ligados ao “C” são idênticos, compara-se os átomos adjacentes: Prevalecendo sempre o 1o ponto de diferença -C(CH3)3 > -CH(CH3)2 > -CH2CH3 -C(C,C,C,) > -C(C,C,H) > -C(C,H,H) Cl Br OH Br Cl OH-C(C,C,H) -C(C,H,H) -C(O,H,H) -C(C,C,C) -C(C,H,H) -C(H,H,H) -C(O,O,H) -C(O,H,H) Br Cl Cl Br O OH -C(C,C,H) -C(C,C,H) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 60 ALCENOS ISOMERIA E e Z Estabilidade alqueno depende do: 1. Grau de substituição (substituintes alquílicos estabilizam a ligação dupla) 2. tensão de Van der Waals (desestabilizam quando os grupos alquilo são cis entre si) Quanto ao grau de substituição. Podemos classificar ligações duplas como monossubstituidas, dissubstituídas, trissubstituídas, ou tetrassubstituidas de acordo com o número de átomos de carbono que sejam diretamente ligado à unidade estrutural C=C. Isomero Trans (E) + estável que Cis (Z) (> tensão) R2C=CR2 > R2C=CHR > RHC=CHR (trans) RHC=CHR (cis) R2C=CH2 > RHC=CH2 > H2C=CH2 Profª Msc Jannieres Darc da Silva 61 Exercícios H CH3 CH3 CH3H CHOH H CH3 OH CH3 CH3 H H H HH CH3 F A) B) C) D) E) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 62 NOMECLATURA DE ALCENOS COM ISOMERIA Profª Msc Jannieres Darc da Silva 63 Cl Br H3C CH3 CH3 H3C A) B) C) D) Funções orgânicas Profª Msc Jannieres Darc da Silva 64 HALETOS DE ALQUILA E ÁLCOOIS Profª Msc Jannieres Darc da Silva 65 Haletos de Alquila Compostos orgânicos contendo halogênios (F; Cl; Br; I) – “C” sp3. Cloreto de butila ou 1-Clorobutano Classificação: -Primário -Secundário -Terciário Álcoois Apresentam grupos hidroxila (-OH) ligados a carbonos hibridizados em sp3. Classificação: -Primário -Secundário -Terciário Etanol ou álcool etílico NOMENCLATURAS Profª Msc Jannieres Darc da Silva 66 • Haletos de Alquila 1. Radico-funcional: • Cadeia principal contém o grupo principal (halogênio) • O grupo alquil e halogêneo são designados em palavras separadas Br CH3F ICl Fluoreto de Cloreto de Brometo de Iodeto de metila pentila 1-etilbutila metilciclohexila NOMENCLATURAS Profª Msc Jannieres Darc da Silva 67 CH3 ClCH3 Cl 5-cloro-2-metilheptano 2-cloro-5-metilheptano 2. Substitutiva: • O halogênio é um substituinte da cadeia principal • Os substituintes devem ser numerados deixando no menor no possível, pois não há preferência entre halogênio ou alquil. Br I F 1-fluoropentano 2-bromopentano 3-iodohexano NOMENCLATURAS Alcool- Presença da Hidroxila Nome do alcano - o + ol Cadeia principal contém o grupo principal hidroxila Classificação: -Primário-Secundário -Terciário Profª Msc Jannieres Darc da Silva 68 NOMENCLATURAS Amina- Presença do Nitrogênio Nome do radical alcano + amina • O grupo alquil e Amina são designados em palavras separadas • Classificação: -Primário -Secundário -Terciário Profª Msc Jannieres Darc da Silva 69 ÉTERES (R’-O-R) São bastante estáveis (exceto epóxidos) e geralmente utilizados como solventes Antigamente eram utilizados como anestésicos: Éteres etílico e halogenados (não inflamável; HCCl2CF2-O-Me) CHCl3 (danos hepáticos). Nomenclatura Substitutiva (IUPAC) alcoxi + alcano CH3CH2OCH2CH3 Etoxietano CH3CH2OCH3 CH3CH2OCH2CH2CH2Cl Metoxietano 1-Cl-3-etoxipropano Radicofuncional (IUPAC-comum): Palavra éter + os grupos ligados ao “O” em ordem alfabética CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2OCH3 CH3CH2OCH2CH2CH2Cl Éter dietílico Éter etil metilíco Éter 3-Cl-etil propílico Nomenclatura O prefixo OXA pode substituir um -CH2- Ex: Oxaciclopropano, oxaciclobutano,...,1,4-dioxaciclohexano. Nomenclatura O O O 3-etil-2-metoxipentano 1,2-dietoxietano eter dietílico etileno glicol O O O O O O Oxirano oxetano oxolano oxano 1,4-dioxano óxido de óxido de tetrahidro- tetrahidro- etileno trimetileno furano, THF pirano, THP ALDEÍDOS E CETONAS • Grupo Acila ligado a “H” ou “C” (R’) Formaldeído Aldeído: Grupo carbonila terminal Cetona O CR C O HR R C R O O HH NOMENCLATURA • Aldeídos Carbonila sempre posição 1 Nome do alcano - o + al 4,4-dimetilpentanal 2-fenilpropanodial O C R H C O H C CH C O H O H Se possuir grupo formila (–CH=O) ligado a anel Nome alcano + sufixo carbaldeído NOMENCLATURA CH O OH C O H Benzenocarbaldeído (IUPAC) ou Benzaldeído (comum) o-hidroxibenzaldeído • Cetonas Alcano + terminação ona (substutiva) ou Nomes dos grupos ligados a carbonila + cetona 3-hexanona propanona difenilcetona etil propil cetona acetona (comum) benzofenona (comum) p-metilciclohexanona NOMENCLATURA O C R R' CH3CH2CCH2CH2CH3 O CH3CCH3 O C O OMe ESTRUTURA DO GRUPO CARBONIL ligação forte reativo • Propriedades Físicas Peb: Alcano < < R – OH Aldeídos e cetonas puros e secos não formam pontes de “H”, mas na presença de H2O sim O C O C O C O O ÁCIDOS CARBOXÍLICOS RC OH O Profª Msc Jannieres Darc da Silva 79 APLICABILIDADES DOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Ácido Fórmico Tingimento e acabamento de tecidos Produção de Polímeros Desinfetante em medicina e na produção de bebidas Os Ácidos Carboxílicos encontram numerosas aplicações na indústria e no laboratório: Ácido acético Fabricação do vinagre Fabricação de ésteres, importantes como solventes, em perfumaria e essências artificiais, corantes, pesticidas etc. Ácido hexanodióico (Adípico) – Produção de náilon Ácido teraftálico – (PET= Tereftalato de Polietileno) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 80 Nomenclatura IUPAC ácido + alcano + ico Profª Msc Jannieres Darc da Silva 81 Nomenclatura IUPAC ácido + alcano + ico Ácidos carboxílicos multifuncionalizados, a cadeia principal é escolhida incluindo o máximo possível de grupos funcionais: Ácidos dicarboxílicos simples são chamados de ácidos alcanodióicos. 2 5 1 4 3 6 7 1 2 Ácido propanodióico Ácido etanodióico Ácido pentanodióico (ácido malônico) (ácido oxálico) (ácido glutárico) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 82 ESTUTURA e LIGAÇÃO DO GRUPO CARBONILA R C O O H R C O H O R C O H O sp 2 Ressonância A doação dos elétrons do – OH torna o grupo carbonila menos eletrofílico. Profª Msc Jannieres Darc da Silva 83 PROPRIEDADES FÍSICAS R C O O H H O C O R HLigação de CH2 O OH OH O 31 o C 80 o C 99 o C 141 o C Ponto de ebulição Curiosidade: Um cão pode diferenciar uma pessoa da outra porque detecta a composição aproximada da mistura de ácidos carboxílicos de baixa massa molar, produtos do metabolismo humano, que estão presentes em quantidades muito pequenas na pele (QNEsc, 2002). Grupo carbóxi é polar; Forma ligação de hidrogênio com outras moléculas polarizáveis (alcoóis/água/outros ácidos carboxílicos); Ácido carboxílico com baixo peso molecular e alta volatilidade têm odor forte. Ex: (E)-3-metil-2-hexanóico = Suor humano Profª Msc Jannieres Darc da Silva 84 Quando os Ác. Carboxílicos possuem grupos retiradores de elétrons, tornam-se ácidos mais fortes que os não substituídos. C Cl Cl Cl COOH Cl C Cl H COOH Cl C H H COOH H C H H COOH > > > Profª Msc Jannieres Darc da Silva 85 Haletos de Acila Nomenclatura: R C O X Substitua a terminação ICO por ILA e a palavra ácido pelo haleto correspondente. CH2 CHCH2C O Cl CH3C O Cl F C Br O cloreto de acetila cloreto de 3-butenoila brometo de p-fluorobenzoila ou de etanoila Profª Msc Jannieres Darc da Silva 86 Anidrido • Nomenclatura: Mesmo nome do ácido carboxílico. Substitua a palavra ácido por anidrido. CH3 C O C CH3 O O anidrido acético anidrido benzóico anidrido bezoíco heptanóico C6H5C O CC6H5 O O C6H5C O C(CH2)5CH3 O O Profª Msc Jannieres Darc da Silva 87 Éster Nomenclatura: São nomeados como carboxilatos (RCO2) de alquil (R’) Substitua o sufixo ico por ato do ác. correspondente R C O O Ar Comp. aril ésteres tipo nome similar CH3C O O CH2CH3 CH3CH2C O O CH3 C O O CH2CH2Cl acetato de etila propanoato de metila benzoato de 2-cloroetila Profª Msc Jannieres Darc da Silva 88 Éster Cíclico Lactonas Éster Cíclico Formação de éster intramolecular; O Composto contém os grupos hidroxila e ác. carboxílico na mesma molécula. Cicliza formando uma lactona; Maior estabilidade em ciclos de 5 ou 6 membros Profª Msc Jannieres Darc da Silva 89 Amidas Nomenclatura: Retire a palavra ácido e substitua o sufixo ico por amida CH3C O NH2 acetamida bezamida 3-metil butanamida C6H5C O NH2 (CH3)2CHCH2C O NH2 Compostos: R C O NHR' R C O NR'2 N - alquil ... amida N,N - dialquil ... amida CH3 C O NHCH3 C O N CH2(CH3)2 CH3 N-metil acetamida N,N-dietil benzamida N-isopropil-N-metil butanamida C6H5C O N(CH2CH3)2 Exemplos Profª Msc Jannieres Darc da Silva 90 Amidas Cíclicas São amidas cíclicas análogas as lactonas; Penicilinas e cefalosporinas são usadas no tratamento de infecções bacterianas com antibióticos -lactâmicos Lactamas Inibem a enzima - essencial na formação da parede celular A enzima reage com a C=O abrindo o anel e desta maneira inibindo o seu sítio ativo morte da bactéria N S C6H5CH2CNH CO2H O O N SC6H5CHCNH CO2H CH3O NH2 O penicilina G cefalexina Profª Msc Jannieres Darc da Silva 91 Nitrilas Nomenclatura: RC N Adiciona-se o sufixo nitrila ao nome do hidrocarboneto, incluindo o “C” do grupo ciano ou substitua o sufixo ico por nitrila. CH3C N C6H5C N CH3CHCH3 C N etanonitrila (acetonitrila) benzonitrila 2-metilpropanonitrila (cianeto de isopropila) Profª Msc Jannieres Darc da Silva 92 Profª Msc Jannieres Darc da Silva 93 FIM jannieresdsfarma@gmail.com Bibliografia SOLOMONS, T.W.G. Química orgânica. 6.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2001. Mc MURRY, J. Química orgânica. 4.ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005.
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