4 Nomenclatura e Conformações de Alcanos e Cicloalcanos (1)

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Professor William Tam & Dr. Phillis Chang 
Ch. 4 - 1 
Capítulo 4 
Nomenclatura & 
Conformações de 
Alcanos & Cicloalcanos 
Ch. 4 - 2 
1. Introdução aos Alcanos & 
Cicloalcanos 
 Alcanos e cicloalcanos são 
hidrocarbonetos em que todas as ligações 
carbono-carbono (C–C) são simples 
 
 Hidrocarbonetos que contêm 
C═C: Alquenos 
 Hidrocarbonetos que contêm 
C≡C: Alquinos 
Ch. 4 - 3 
 Alcanos: CnH2n+2 
e.g.
hexane (C6H14)
1
2
3
6 4
5
e.g.
cyclohexane (C6H12)
 Cicloalcanos: CnH2n 
Ch. 4 - 4 
1A. Fontes de Alcanos: Petróleo 
 Petróleo é a fonte principal de alcanos. 
O petróleo é uma mistura complexa de 
compostos orgânicos, a maioria dos 
quais são alcanos e hidrocarbonetos 
aromáticos. Ele também contém 
pequenas quantidades de compostos 
contendo oxigênio, nitrogênio e 
enxofre 
Ch. 4 - 5 
● A primeira etapa no refino de 
petróleo é a destilação; o objetivo 
neste caso é separar o petróleo em 
frações com base na volatilidade de 
seus componentes. 
 
● Mais de 500 diferentes tipos de 
compostos estão contidos no 
petróleo destilado abaixo de 200 oC 
 Refino de Petróleo 
Ch. 4 - 6 
● As frações obtidas contêm mistura 
de alcanos com pontos de ebulição 
semelhantes 
 
 
● Misturas de alcanos podem ser 
usadas como combustíveis, 
solventes e lubrificantes 
 Refino de Petróleo (Cont) 
Ch. 4 - 7 
● A demanda por gasolina é muito 
maior do que a produção desta 
fração a partir do petróleo 
● Conversão de HC de outras frações 
do petróleo para gasolina através 
do “craqueamento catalítico” 
catalysts
~ 500
o
C
mixture of alkanes
(C12 and higher)
highly branched
hydrocarbons
(C5 - C10)
 Gasolina 
Ch. 4 - 8 
 Gasolina (Cont) 
● Isooctano queima muito 
suavemente em motores de 
combustão interna (sem bater pino) 
e é utilizado como um dos padrões 
na determinação da octanagem de 
gasolinas 
2,2,4-Trimethylpentane (isooctane)
(C12H18)
CH3 C
CH3
CH3
CH2 C CH3
CH3
H
Ch. 4 - 9 
 Gasolina (Cont) 
● ex.: uma gasolina que tem uma mistura: 
87% isooctano e 13% heptano 
 Classificada como uma gasolina de 
octanagem 87 
isooctane heptane
"octane
rating"
100 0
Ch. 4 - 10 
Frações Típicas Obtidas pela 
Destilação do Petróleo 
Faixa de Ebulição 
da Fração (oC) 
Nº de Átomos de 
Carbono por 
Molécula 
Uso 
Abaixo de 20 C1 – C4 Gás natural, gás 
engarrafado, 
produtos 
petroquímicos 
20 – 60 C5 – C6 Éter de petróleo, 
solventes 
60 – 100 C6 – C7 Ligroína, solventes 
40 – 200 C5 – C10 Gasolina (gasolina de 
1ª destilação sem 
aditivos) 
Ch. 4 - 11 
Frações Típicas Obtidas pela 
Destilação do Petróleo 
Faixa de Ebulição 
da Fração (oC) 
Nº de Átomos de 
Carbono por 
Molécula 
Uso 
175 – 325 C12 – C18 Querosene e 
combustível de avião 
250 – 400 C12 e superiores Gasóleo, óleo 
combustível e óleo 
diesel 
Líquidos não voláteis C20 e superiores Óleo mineral refinado, 
óleo lubrificante e 
graxa 
Sólidos não voláteis C20 e superiores Cera de parafina, 
asfalto e alcatrão 
Ch. 4 - 12 
2. Formas dos Alcanos 
 Todos os átomos de carbono nos 
alcanos e cicloalcanos são hibridizados 
sp3 e todos apresentam uma geometria 
tetraédrica 
 
 Mesmo os alcanos de “cadeia linear” 
não são lineares. Eles apresentam 
geometria em ziguezague 
Ch. 4 - 13 
 “Cadeia linear” alcano (não ramificado) 
Butane Pentane
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3
Ch. 4 - 14 
 Alcanos ramificados 
Isobutane Neopentane
CH3CHCH3
CH3
CH3CCH3
CH3
CH3
Ch. 4 - 15 
 Butano e isobutano têm a mesma 
fórmula molecular (C4H10), mas 
possuem estruturas diferentes. Tais 
compostos são chamados de isômeros 
constitucionais 
IsobutaneButane
Ch. 4 - 16 
 C4 e alcanos superiores existem como 
isômeros constitucionais. O número de 
isômeros constitucionais cresce 
rapidamente com o número de carbono 
Fórmula 
Molecular 
Nº Possíveis 
Isômeros Const. 
Fórmula 
Molecular 
Nº Possíveis 
Isômeros Const. 
C4H10 2 C9H20 35 
C5H12 3 C10H22 75 
C6H14 5 C20H42 366.319 
C7H16 9 C40H82 62.481.801.147.341 
C8H18 18 
Ch. 4 - 17 
 Isômeros constitucionais têm 
diferentes propriedades físicas 
Isômeros do Hexano (C6H14) 
Fórmula pf 
(oC) 
peb 
(oC) 
Densidade 
(g/mL) 
Índice de 
Refração 
-95 68,7 0,6594 1,3748 
-153,7 60,3 0,6532 1,3714 
-118 63,3 0,6643 1,3765 
-128,8 58 0,6616 1,3750 
-98 49,7 0,6492 1,3688 
Ch. 4 - 18 
3. Nomenclatura IUPAC de Alcanos, 
Haletos de Alquila & Álcoois 
 Os químicos usam uma nomenclatura 
sistemática desenvolvida e atualizada 
pela União Internacional de Química 
Pura e Aplicada (em inglês, IUPAC) 
 
 Princípio Fundamental: cada composto 
diferente deve ter um nome diferente e 
inequívoco 
Ch. 4 - 19 
 Embora o sistema de nomeação IUPAC 
seja agora amplamente aceito entre os 
químicos, os nomes comuns (nomes 
triviais) de alguns compostos ainda são 
amplamente utilizados pelos químicos e 
no comércio. Assim, aprender alguns 
dos nomes comuns dos produtos 
químicos e compostos frequentemente 
usados ainda é importante 
Ch. 4 - 20 
 O sufixo usado para os alcanos é –ano 
 
 As raízes dos nomes da maioria dos 
alcanos são de origens grega e latina 
um 
 
met- 
dois 
 
et- 
três 
 
prop- 
quatro 
 
but- 
cinco 
 
pent- 
Ch. 4 - 21 
Nome Estrutura Nome Estrutura 
Metano CH4 Hexano CH3(CH2)4CH3 
Etano CH3CH3 Heptano CH3(CH2)5CH3 
Propano CH3CH2CH3 Octano CH3(CH2)6CH3 
Butano CH3CH2CH2CH3 Nonano CH3(CH2)7CH3 
Pentano CH3(CH2)3CH3 Decano CH3(CH2)8CH3 
 Alcanos Não Ramificados 
Ch. 4 - 22 
3A. Nomenclatura de Grupos 
Alquilas Não Ramificados 
 Grupo alquila 
● A remoção de um átomo de 
hidrogênio de um alcano 
Ch. 4 - 23 
 Grupo alquila (Cont) 
● Quando o alcano é não ramificado e 
o átomo de H removido é um átomo 
de H terminal, os nomes são diretos 
Ch. 4 - 24 
3B. Nomenclatura de Alcanos de 
Cadeia Ramificada 
 Regras 
1. Localize a maior cadeia contínua 
de átomos de C; nome principal 
NÃO 
Ch. 4 - 25 
 Regras (Cont) 
NÃO 
2. Numere a cadeia mais longa 
começando pela extremidade da 
cadeia mais próxima do substituinte 
3. Use os números obtidos pela aplicação 
da regra 2 para indicar a localização do 
grupo substituinte 
Ch. 4 - 26 
4. Quando dois ou mais substituintes 
estão presentes, dê a cada substituinte 
um número correspondente à sua 
localização na cadeia mais longa, 
números mais baixos possíveis 
 Os grupos substituintes devem ser 
listados em ordem alfabética. Ao 
decidir sobre a ordem alfabética, não 
leve em consideração os prefixos 
multiplicadores, tais como “di”, “tri” 
etc. 
 Regras (Cont) 
Ch. 4 - 27 
NÃO NÃO 
 Regras (Cont) 
Ch. 4 - 28 
5. Quando dois substituintes estão 
presentes no mesmo carbono, use 
esse número duas vezes 
 Regras (Cont) 
Ch. 4 - 29 
6. Para substituintes idênticos, use os 
prefixos di-, tri-, tetra- e assim por 
diante 
 Regras (Cont) 
NÃO NÃO 
Ch. 4 - 30 
7. Quando duas cadeias de comprimento 
igual competem entre si para ser a 
cadeia principal, escolha a cadeia com 
maior número de substituintes 
 Regras (Cont) 
NÃO 
Ch. 4 - 31 
8. Quando a 1ª ramificação ocorre na 
mesma distância de cada lado da 
cadeia mais longa, escolha o nome 
que fornece o número mais baixo 
no 1º ponto de diferença 
 Regras (Cont) 
NÃO 
Ch. 4 - 32 
 Exemplo 1 
4 2
6
3 1
5 7
or
4 6
2
5 7
3 1
● Encontre a cadeia mais longa = 
principal
Ch. 4 - 33 
 Exemplo 1 (Cont) 
● Substituintes: dois grupos metila 
 dimetil 
● Use a numeração mais baixa para 
os substituintes 
4 6
2
5 7
3 1
Ch. 4 - 34 
 Exemplo 1 (Cont) 
● Nome completo 
Ch. 4 - 35 
 Exemplo 2 
Ch. 4 - 36 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Encontre a cadeia mais longa = 
principal 
Ch. 4 - 37 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Encontre a cadeia mais longa = 
principal 
⇒ Nonano é a cadeia principal 
Ch. 4 - 38 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Use a numeração mais baixa para 
os substituintes 
Ch. 4 - 39 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Substituintes 
 3,7-dimetil 
 4-etil 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ch. 4 - 40 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Substituintes em ordem alfabética 
 Etil vem antes de dimetil 
(lembre da regra 4 – desconsiderar 
“di”) 
● Nome completo 
Ch. 4 - 41 
3C. Nomenclatura de Grupos Alquilas 
Ramificados 
 Para alcanos com mais de dois átomos 
de carbono, é possível obter-se mais 
de um grupo 
 Grupos com três carbonos 
Ch. 4 - 42 
 Grupos com quatro carbonos 
Ch. 4 - 43 
 Grupo neopentila 
Ch. 4 - 44 
 Exemplo 1 
Ch. 4 - 45 
 Exemplo 1 (Cont) 
(a)
(c)
(b)
(d)
● Encontre a cadeia mais longa = principal 
6-carbon 
chain 
7-carbon 
chain 
8-carbon 
chain 
9-carbon 
chain 
Ch. 4 - 46 
(d)
⇒ Nonano é a cadeia principal 
1 3 5 7 9
2 4 6 8
9 7 5 3 1
8 6 4 2or
 Exemplo 1 (Cont) 
● Encontre a cadeia mais longa = principal 
Ch. 4 - 47 
 Exemplo 1 (Cont) 
● Use a numeração mais baixa para 
os substituintes 
5,6 4,5 
(menor numeração) 
⇒ Use 4,5 
1 3 5 7 9
2 4 6 8
9 7 5 3 1
8 6 4 2or
Ch. 4 - 48 
 Exemplo 1 (Cont) 
● Substituintes 
 Isopropila 
 terc-butila 
9 7 5 3 1
8 6 4 2
⇒ 4-isopropil e 5-terc-butil 
Ch. 4 - 49 
 Exemplo 1 (Cont) 
● Ordem alfabética dos substituintes 
 terc-butil precede isopropil 
 
● Nome completo 
Ch. 4 - 50 
 Exemplo 2 
Ch. 4 - 51 
 Exemplo 2 (Cont) 
(a)
(c)
(b)
● Encontre a cadeia mais longa = 
principal 
 
8-carbon 
chain 
9-carbon 
chain 
10-carbon 
chain 
⇒ Decano é a cadeia 
principal 
Ch. 4 - 52 
 Exemplo 2 (Cont) 
1 3 5 7 92 4 6 8 10
10 8 6 4 2
9 7 5 3 1
or
Ch. 4 - 53 
1 3 5 7 92 4 6 8 10
10 8 6 4 2
9 7 5 3 1
or
 Exemplo 2 (Cont) 
● Use a numeração mais baixa para 
os substituintes 
5,6 
⇒ A escolha será feita usando 
as próximas regras 
5,6 
Ch. 4 - 54 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Substituintes 
 sec-butil 
 Neopentil 
Mas, 
● 5-sec-butil e 6-neopentil ou 
● 5-neopentil e 6-sec-butil ? 
 
Ch. 4 - 55 
 Exemplo 2 (Cont) 
● Uma vez que o sec-butil tem 
precedência sobre o neopentil 
 5-sec-butil e 6-neopentil 
 
● Nome completo 
Ch. 4 - 56 
3D. Classificação dos Átomos de Hidrogênio 
CH CH2 CH3CH3
CH3
átomos de hidrogênio 1o 
CH CH2 CH3CH3
CH3
CH CH2 CH3CH3
CH3
CH CH2 CH3CH3
CH3
átomos de hidrogênio 2o átomos de hidrogênio 3o 
Ch. 4 - 57 
3E. Nomenclatura dos Haletos de Alquila 
 Regras 
● Os halogênios são tratados como 
substituintes (como prefixo) 
 F: fluor Br: bromo 
 Cl: cloro I: iodo 
 
● Regras semelhantes às dos 
substituintes alquila 
Ch. 4 - 58 
 Exemplos 
Ch. 4 - 59 
3F. Nomenclatura dos Álcoois 
 Nomenclatura substitutiva da IUPAC: 
um nome pode ter até quatro das 
seguintes características 
● Localizadores, prefixos, composto 
principal e sufixos 
Ch. 4 - 60 
 Regras 
● Seleciona a cadeia carbônica mais longa 
que contém a hidroxila diretamente 
ligada. Escolha o nome do alcano 
correspondente e retire a terminação –o 
e adicione o sufixo –ol 
● Numere a cadeia carbônica para dá o 
menor número ao átomo de carbono 
hidroxilado. Indique a posição do grupo 
hidroxila usando este número como 
localizador 
Ch. 4 - 61 
 Exemplos 
Ch. 4 - 62 
 Exemplo 4 
OH
Ch. 4 - 63 Ch. 4 - 63 
 Exemplo 4 (Cont) 
● Localize a cadeia mais longa como principal 
Cadeia mais longa, 
mas não contém o 
grupo OH 
Cadeia com 7-
carbonos contendo 
grupo OH 
⇒ Heptano como principal 
OH
1
2
3
4
5
6
7
OH
7
6
5
4
3
2
1
8
or
Ch. 4 - 64 
 Exemplo 4 (Cont) 
● Use a menor numeração para o 
carbono que sustenta o grupo OH 
2,3 
(menor numeração) 
⇒ Use 2,3 
5,6 OH
7
6
5
4
3
2
1
or
OH
1
2
3
4
5
6
7
Ch. 4 - 65 
 Exemplo 4 (Cont) 
● Principal e sufixo 
 2-Heptanol 
● Substituintes 
 Propil 
OH
1
2
3
4
5
6
7
OH
1
2
3
4
5
6
7
● Nome completo 
 3-Propil-2-heptanol 
Ch. 4 - 66 
4. Como nomear os Cicloalcanos 
4A. Compostos Monocíclicos 
 Cicloalcanos com somente um anel 
● Colocar o prefixo ciclo- 
Ch. 4 - 67 
 Cicloalcanos substituídos 
Ch. 4 - 68 
 Exemplo 1 
Ch. 4 - 69 
 Exemplo 2 
(os menores números para os 
substituintes são 1,2,4 e não 
1,3,4) 
Ch. 4 - 70 
 Exemplo 3 
(o carbono que tem a OH tem que ter a menor 
numeração, embora 1,2,4 seja menor que 1,3,4) 
Ch. 4 - 71 
 Cicloalquilalcanos 
● Quando um único sistema de anel 
está ligado a uma única cadeia com 
número maior de átomos de carbono 
● Quando mais de um sistema de anel 
está ligado a uma única cadeia 
Ch. 4 - 72 
4B. Compostos Bicíclicos 
 Bicicloalcanos 
● Alcanos contendo dois anéis 
fundidos ou anéis em ponte 
 Total de carbonos = 7 
● Bicicloheptano 
 Cabeça-de-ponte 
Ch. 4 - 73 
 Exemplo (Cont) 
 Entre as duas cabeças-de-ponte 
● Ponte de 2 carbonos na esquerda 
● Ponte de 2 carbonos na direita 
● Ponte de 1 carbono no meio 
 Nome completo 
● Biciclo[2.2.1]heptano 
Ch. 4 - 74 
 Outros exemplos 
Ch. 4 - 75 
5. Nomenclatura de Alcenos & 
Cicloalcenos 
 Regra 
1. Selecione a cadeia mais longa que 
contém C=C como nome principal 
e altere a terminação do nome do 
alcano de –ano para 
–eno 
Ch. 4 - 76 
 Regra 
2. Numere a cadeia de forma que 
inclua a ligação C=C, e comece a 
numeração pela extremidade mais 
próxima da ligação C=C. Assinale a 
localização da ligação C=C usando 
o número do primeiro átomo da lig. 
C=C como prefixo. A localização do 
sufixo do alceno deve preceder o 
nome principal ou ser colocado 
imediatamente antes do sufixo 
Ch. 4 - 77 
● Exemplos 
Ch. 4 - 78 
 Regra 
3. Indique a localização dos grupos 
substituintes pelos números dos 
átomos de carbono que eles estão 
ligados 
● Exemplos 
Ch. 4 - 79 
● Exemplos (Cont) 
Ch. 4 - 80 
 Regra 
4. Numere os cicloalcenos 
substituídos de modo que os 
átomos de carbono da lig. C=C 
tenham as posições 1 e 2 e que 
também dê aos substituintes o 
menor número no primeiro ponto 
de diferença 
Ch. 4 - 81 
● Exemplo 
Ch. 4 - 82 
 Regra 
5. Nomeie compostos contendo uma 
lig. C=C e um álcool como alcenois 
(ou cicloalcenois) e dê o menor 
número ao carbono do álcool 
● Exemplos 
Ch. 4 - 83 
● Exemplos (Cont) 
Ch. 4 - 84 
 Regra 
6. Grupo vinil & grupo alil 
Ch. 4 - 85 
 Regra 
7. Cis vs. Trans 
● Cis: dois grupos idênticos no 
mesmo lado da lig. C=C 
● Trans: dois grupos idênticos em 
lados opostos da lig. C=C 
Ch. 4 - 86 
 Exemplo 
Ch. 4 - 87 
 Exemplo (Cont) 
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
57 1
2
3
4
6
31 7
6
5
4
2
(a)
(d)(c)
(b)
Ch. 4 - 88 
 Exemplo (Cont) 
● Nome completo 
Ch. 4 - 89 
6. Nomenclatura de Alcinos 

Alcinos são nomeados muito 
semelhante aos alcenos, mas a 
terminação do nome com –ino em 
vez de –eno 
 
 Exemplos 
Ch. 4 - 90 
 Exemplos (Cont) 
Ch. 4 - 91 
 O grupo OH tem prioridade sobre C≡C 
Ch. 4 - 92 
7. Propriedades Físicas de 
Alcanos & Cicloalcanos 
 Pontos de ebulição & pontos de fusão 
Ch. 4 - 93 
Isômero C6H14 Ponto de Ebulição (
oC) 
68,7 
63,3 
60,3 
58 
49,7 
Ch. 4 - 94 
Constantes Físicas de Cicloalcanos 
Nº de 
Átomos C Nome peb (oC) pf (oC) Densidade 
Índice de 
Refração 
3 Ciclopropano -33 -126,6 - - 
4 Ciclobutano 13 -90 - 1,4260 
5 Ciclopentano 49 -94 0,751 1,4064 
6 Ciclohexano 81 6,5 0,779 1,4266 
7 Cicloheptano 118,5 -12 0,811 1,4449 
8 Ciclooctano 149 13,5 0,834 - 
Ch. 4 - 95 
8. Ligações Sigma & Rotação das Ligações 
 Dois grupos ligados por apenas uma 
ligação simples podem sofre rotação, um 
em relação ao outro, em torno desta 
ligação 
● Conformações – fórmulas moleculares 
temporárias que resultam de uma rotação sobre a 
ligação simples 
● Confôrmero – cada estrutura possível da 
conformação 
● Análise conformacional – análise das variações 
de energia que ocorrem em uma molécula que sofre 
rotações em torno de ligações simples 
Ch. 4 - 96 
8A. Projeções de Newman 
H
OHCl
Et
H
Me
Look from this
direction
Sawhorse formula
H
Cl Et OH
Me H
OH
Me H
H
EtCl
front carbon back carbon
Newman Projection
combine
Ch. 4 - 97 
Look from this
direction
H
c
H H
b
H
a
HH
staggered 
confirmation
of ethanef1 = 60o 
f2 = 180
o 
8B. Como Fazer uma Análise Conformacional 
Ch. 4 - 98 
CH3
CH3
anti
CH3
CH3
gauche
CH3
CH3
eclipsed
0o 
180o 
60o 
Ch. 4 - 99 
Look from this
direction
eclipsed 
confirmation
of ethane
H H
H H
HH
f = 0o 
Ch. 4 - 100 
Ch. 4 - 101 
9. Análise Conformacional do 
Butano 
Sawhorse formula New Projection
formula
Me
H H
Me
HH
Me
MeH
H
H
H
Ch. 4 - 102 
CH3
H
CH3
H
CH3
HH
H
CH3
H
H
HCH3
H H
CH3 H
H
anti conformer
(I)
(lowest energy)
eclipsed conformer
(II)
gauche conformer
(III)
CH3
H H
H H
H3C
eclipsed conformer
(IV)
(highest energy)
CH3
H H
H CH3
H
eclipsed conformer
(VI)
H
CH3
H
H
CH3H
gauche conformer
(V)
CH3 on front carbon
rotates 60o clockwise
=
 
 

Ch. 4 - 103 
Ch. 4 - 104 
10. Estabilidades Relativas dos 
Cicloalcanos: Tensão de Anel 
 Nem todos os cicloalcanos têm a mesma 
estabilidade relativa devido à tensão do 
anel 
 A tensão do anel compreende: 
● Tensão angular – é o resultado do desvio de 
ângulos de ligação ideais provocado por 
limitações estruturais inerentes (tais como 
tamanho do anel) 
● Tensão de torção – é o resultado de forças 
de dispersão que não podem ser dissipadas 
devido à mobilidade conformacional restrita 
Ch. 4 - 105 
10A. Ciclopropano 
H H
H H
H H
carbono hibridizado 
sp3 (ângulo de 
ligação tetraédrico 
normal é 109,5o) 
 Ângulos internos (q) ~60o (um desvio 
de ~ 49,5o do ângulo tetraédrico 
ideal) 
q 
Ch. 4 - 106 
Ch. 4 - 107 
10B. Ciclobutano 
H H
HH
H
H
H
H
 Ângulos internos (q) ~88o (um desvio 
de ~ 21o do ângulo tetraédrico normal 
– 109,5o) 
q 
Ch. 4 - 108 
 O anel do ciclobutano não é planar, 
mas um pouco “dobrado”. 
 
 Se o anel do ciclobutano fosse planar, 
a tensão angular seria um pouco 
menor (os ângulos internos seriam 
90o em vez dos 88o), mas a tensão de 
torção seria consideravelmente maior 
porque todas as oito ligações C–H 
seriam eclipsadas 
Ch. 4 - 109 
10C. Ciclopentano 
H
H
H
H
H H
H
H H
H
 Se o ciclopentano fosse planar, q ~108o, valor muito 
próximo dos ângulos de ligação tetraédricos normais de 
109,5o 
 Entretanto, a planaridade introduziria considerável tensão 
de torção (10 ligações C–H seriam eclipsadas) 
 Portanto, o ciclopentano assume uma conformação 
ligeiramente curva. 
Ch. 4 - 110 
11. Conformações do Ciclo-hexano: 
Em Cadeira & em Barco 
1
2
3
4
5
6
1
2 3
4
56
(chair form)
(more stable)
(boat form)
(less stable)
3D
H
H
H
H
H
H
H
H
1
4
5
6 2
3
H
H
H
H
H
H
H
H
1
4
5
6 2
3
Ch. 4 - 111 
 A conformação barco do ciclohexano 
é a menos estável (maior energia) do 
que a forma cadeira devido à 
● Ligações eclipsadas 
● Interações mastro - 1,4 
1 4
(eclipsed)
H H
H H
H H
Ch. 4 - 112 
 A conformação em barco torcido tem 
uma energia mais baixa do que a 
conformação em barco genuína, mas 
não é tão estável quanto a 
conformação cadeira 
(twist boat)
Ch. 4 - 113 
 Diagrama de energia 
Ch. 4 - 114 
12. Ciclo-hexanos Substituídos: Grupos 
de Hidrogênios Axiais & Equatoriais 
H
H
H
H
H
H
 Átomos de hidrogênio Equatoriais na 
forma cadeira 
 Átomos de hidrogênio Axiais na forma 
cadeira 
H
H
H
H
H
H
Ch. 4 - 115 
H
G
G
H
(equatorial G)
(more stable)
(axial G)
(less stable)
 Ciclo-hexano substituído 
● Duas formas de cadeiras diferentes 
H
G
H
G
Ch. 4 - 116 
G
H
1,3-diaxial interaction
H
H
1
3
 A conformação cadeira com G axial é 
menos estável devido às interações 
1,3-diaxiais 
 Quanto maior o grupo G, mais severa 
é a interação 1,3-diaxial e desloca o 
equilíbrio da cadeira G-axial para a 
cadeira onde G é equatorial 
Ch. 4 - 117 
G
G(equatorial) (axial)
À 25oC 
G % of Equatorial % of Axial 
F 60 40 
CH3 95 5 
iPr 97 3 
tBu > 99,99 < 0,01 
Ch. 4 - 118 
13. Cicloalcanos Dissubstituídos: 
Isomerismo Cis-Trans 
cis-1,2-Dimethyl
cyclopropane
CH3
H
CH3
H
trans-1,2-Dimethyl
cyclopropane
CH3
H CH3
H
Cl
H H
Cl Cl
H Cl
H
cis-1,2-Dichloro
cyclobutane
trans-1,2-Dichloro
cyclobutane
Ch. 4 - 119 
13A. Isomerismo Cis-Trans & Estruturas 
Conformacionais dos Ciclo-hexanos 
 Ciclo-hexanos Trans-1,4-Dissubstituídos 
H
HCH3
H
CH3 H
H3C
CH3
ring
flip
trans-Diaxial trans-Diequatorial
Ch. 4 - 120 
CH3
H3C
H
H
trans-Dimethyl
cyclohexane
Ligação para cima 
Ligação para baixo 
 Ligações para cima e para baixo 
significam que os grupos são trans 
Ch. 4 - 121 
 Ciclohexanos Cis-1,4-Dissubstituídos 
H
HH
H3C
CH3 CH3
H
CH3
ring
flip
Equatorial-axial Axial-equatorial
chair-chair
Ch. 4 - 122 
CH3
CH3
ring
flip
H3C
CH3
H3C
H3C
H3C CH3
(more stable
because large
group is
equatorial)
(less stable
because large
group is
axial)
 Cis-1-terc-Butil-4-metilciclohexano 
Ch. 4 - 123 
 Ciclohexanos Trans-1,3-Dissubstituídos 
H
H3C
CH3
Hring
flip
trans-1,3-Dimethylcyclohexane
CH3
H
H
CH3
(eq)
(ax)
(ax)
(eq)
Ch. 4 - 124 
CH3
ring
flip
H3C
CH3
H3C
H3C
H3C CH3
(more stable
because large
group is
equatorial)
(less stable
because large
group is
axial)
CH3
 Trans-1-terc-Butil-3-metilciclohexano 
Ch. 4 - 125 
 Ciclohexanos Cis-1,3-Dissubstituídos 
ring
flip
(more stable)
CH3
H
CH3
H
CH3
CH3
H H
(less stable)
Ch. 4 - 126 
 Ciclohexanos Trans-1,2-Dissubstituídos 
ring
flip
trans-1,2-Dimethylcyclohexane
CH3
CH3(eq)
(ax)
(ax)
(eq)
CH3
CH3
diequatorial
(much more stable)
diaxial
(much less stable)
Ch. 4 - 127 
CH3
ring
flipCH3
CH3
CH3
cis-1,2-Dimethylcyclohexane
(equal
energy and equally
populated conformations)
(equatorial-axial) (axial-equatorial)
(eq)
(ax)
(eq)
(ax)
 Ciclohexano Cis-1,2-Dissubstituído 
Ch. 4 - 128 
14. Alcanos Bicíclicos & Policíclicos 
Decalin
(Bicyclo[4.4.0]decane)
cis-Decalin trans-Decalin
H
H
H
H
H
H
H
H
Ch. 4 - 129 
Adamantane Cubane Prismane
C60 (Buckminsterfullerene) 
Ch. 4 - 130 
16. Síntese de Alcanos e 
Cicloalcanos 
16A. Hidrogenação de Alcenos & Alcinos 
C C
H2
Pt, Pd or Ni
solvent
heat and pressure
C C
2H2
Pt, Pd or Ni
solvent
heat and pressure
H H
HH
H H
Ch. 4 - 131 
 Exemplos + H2
Ni
EtOH
25
o
C, 50 atm.
H H
Pd
EtOH
25
o
C, 1 atm.
+ H2
H
H
Pd
EtOAc
65
o
C, 1 atm.
H H
H H
+ 2 H2
Ch. 4 - 132 
17. Como Obter Informação Estrutural de 
Fórmulas Moleculares & o Índice 
de Deficiência de Hidrogênio 
 Índice de deficiência de hidrogênio (IDH) 
● É definido como a diferença no número de 
pares de átomos de hidrogênio entre o 
composto em estudo e um alcano acíclico 
tendo o mesmo número de átomos de 
carbono 
 
● Também conhecido como “grau de 
insaturação” ou “número de equivalência de 
ligação dupla” 
Ch. 4 - 133 
 Índice de deficiência de hidrogênio 
 
● Alcanos acíclicos saturados: CnH2n+2 
 
● Cada ligação dupla no anel: 
2 átomos de hidrogênio a menos 
 
● Cada ligação dupla no anel fornece 
uma unidade de deficiência de 
hidrogênio 
Ch. 4 - 134 
 ex. 
and
1-Hexene Cycloheane
Hexano: C6H14 
Índice de deficiência 
de hidrogênio (IDH) 
= 
– C6H12 
C6H14 
H2 
= um par de H2 
= 1 
C6H12 
Ch. 4 - 135 
 Exemplos 
IDH = 2 IDH = 3 
IDH = 2 IDH = 4 
Ch. 4 - 136 
16A. Compostos Contendo Halogênio, 
Oxigênio ou Nitrogênio 
 Para compostos contendo 
● Halogênio – conta os átomos de 
halogênio como se fosse átomos de 
hidrogênio 
● Oxigênio – ignore os átomos de 
oxigênio e calcule IDH a partir do 
restante da fórmula 
● Nitrogênio – subtrae um hidrogênio 
para cada átomo de nitrogênio e 
ignore os átomos de nitrogênio 
Ch. 4 - 137 
 Exemplo 1: IDH de C4H6Cl2 
● Conta Cl como H 
 C4H6Cl2 ⇒ C4H8 
● Um alcano acíclico C4: 
C4H2(4)+2 = C4H10 
IDH de C4H6Cl2 = 
– C4H8 
C4H10 
H2 
um par de H2 = 1 
● Possíveis estruturas 
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl... etc.
or or
Cl
Ch. 4 - 138 
 Exemplo 2: IDH de C5H8O 
● Ignore o oxigênio 
 C5H8O ⇒ C5H8 
● Um alcano acíclico C5: 
C5H2(5)+2 = C5H12 
IDH de C5H8O = 
– C5H8 
C5H12 
H4 
dois pares de H2 = 2 
● Possíveis estruturas 
... etc.
or orOH
O
OH
Ch. 4 - 139 
 Exemplo 3: IDH de C5H7N 
● Subtrae 1 H para cada N 
 C5H7N ⇒ C5H6 
● Um alcano acíclico C5: 
C5H2(5)+2 = C5H12 
IDH de C5H7N = 
– C5H6 
C5H12 
H6 
três pares de H2 = 3 
● Possíveis estruturas 
C ... etc.orN
CH3
N