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COMPOSTOS CARBONÍLICOS: ALDEÍDOS E CETONAS Estrutura, Nomenclatura, ocorrência natural, aplicação, propriedades físicas e preparação PARTE I CURSO DE QUIMICA INDUSTRIAL Profa. Tânia Márcia S. Melo 2º Semestre/2013 1-Tipos de compostos carbonilados • O grupo carbonila é um dos mais importantes grupos funcionais (reações sintéticas e biológicas). 2 2- Estrutura do grupo carbonila 3 3-Formas de ressonância da carbonila 4 4-Orbitais Moleculares 5 6 7 5) Nomenclatura de aldeídos Metanal (Formaldeído) Etanal (Acetaldeído) 2-bromopropanal (α-bromopropionaldeído) 3-clorobutanal (β- clorobutiraldeído) Dá-se o nome da cadeia carbônica com o sufixo “al”. 8 Hexanodial Benzenocarbaldeído (Benzaldeído) Trans-2-metilcicloexanocarbaldeído Atenção: 9 6) Nomenclatura de cetonas Propanona Acetona Dimetilcetona 3-Hexanona Etilpropilcetona 6-Metil-2-heptanona Cicloexanona Dá-se o nome da cadeia carbônica com o sufixo “ona”; Em cetonas com mais de quatro carbonos, deve-se indicar a posição do grupo carbonila. 10 Butanodiona 2,4-Butanodiona acetilacetona 4-hexen-2-ona 11 Nomes triviais Acetofenona Fenilmetilcetona Butirofenona Fenilpropilcetona Benzofenona difenilcetona - ORDEM DE PRIORIDADE QUANDO HOUVER FUNÇÕES MISTAS NA MESMA MOLÉCULA 3-Hidroxibutanal 5-oxopentanoato de metila 12 ORDEM DE PRIORIDADE QUANDO HOUVER FUNÇÕES MISTAS NA MESMA MOLÉCULA 13 4-Formil-hexanoato de etila 4-oxopentanal 2-(3-oxopentil)-cicloexanona 3-oxobutanoato de metila 14 15 Progesterona Hormônio sexual feminino Testosterona Hormônio sexual masculino Conversão de acetoacetato em acetona (diabetes) 16 8-Propriedades Físicas de Aldeídos e Cetonas 17 18 Propriedades Físicas de aldeídos e cetonas 19 7)Preparação de aldeídos 7.1) Processos oxidativos Remoção de átomo de hidrogênio e formação de uma nova ligação entre átomos já presentes na molécula ou entre um átomo presente e um átomo de oxigênio. C OH H H R C O HR R C O OH [O] [O] Alguns agentes oxidantes: Cromo (+6) e Manganês (+7 e +4) 20 •Compostos solúveis em água •Compostos pouco solúveis em água Vantagens da oxidação com CrO 3: Não reage com as ligações p C–C Desvantagens da oxidação com o Manganês: oxida os álcoois primários diretamente a ácidos carboxílicos e reage com as ligações p C–C . C6H5NCrO3Cl-PCC:clorocromato de piridínium, CH2Cl2 21 A) Oxidação de Álcoois Primários A.1- Processos oxidativos com manganês •Processo com permanganato de potássio 22 •Processo seletivo de oxidação de hidroxila alílica e benzílica Oxidação com MnO2: oxida os álcoois alílicos e benzílicos, não afeta as ligações p. Reações quimiosseletivas 23 A.2- Processos oxidativos com cromo O produto formado tem dependência com a espécie oxidante utilizada e com o substrato. Álcoois secundários Cetonas 24 Álcool primário Aldeído Ácido carboxílico 25 Mecanismo Oxidação seletiva 26 B) A PARTIR DE ALQUENOS B.1- Processos oxidativos com ozônio Nestes processos ocorre a clivagem da dupla ligação, e a função do produto depende da natureza do substrato. Mecanismo Molozonídeo Ozonídeo 27 28 B.2) Processos oxidativos com permanganato de potássio, em meio básico, a quente. 29 Preparação de cetonas C) A PARTIR DE ALQUINOS C.1- Processos oxidativos com água em meio ácido (Markovnikov) 30 Mecanismo 31 D) Alquilação de Friedel Crafts Haleto de acila Anidrido de ácido 32 7.2-Processos redutivos A- Redução Catalítica A.1 ) Redução de Rosemund 80-90% A.2) Redução com hidretos Os melhores resultados são obtidos quando se utiliza um cloreto de ácido na presença de um agente redutor estericamente impedido: 33 AGENTES REDUTORES LiAH[OC(CH3)]3 AH[CH2CH(CH3)2]2 A.2.1) Redução de cloreto de ácido carboxílico 34 Proposta mecanística: A.2.2) Redução de ésteres 35 A.2.3) Redução de nitrilas 36 Resumindo 37
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