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Universidade Federal de Sergipe Departamento de Química – DQI Docente: Tarciane Greyci Turma: QUI0072 - Química Orgânica I Apostila V Introdução às Substâncias Orgânicas Introdução Química Orgânica – “Ramo da química que estuda a maioria dos compostos formados pelo elemento carbono.” Como o carbono é tetravalente, ou seja, realiza quatro ligações de diferentes formas, entre elementos diferentes e com o próprio carbono, existe milhões de compostos conhecidos atualmente. Esses compostos são agrupados em diferentes funções que apresentam propriedades químicas semelhantes. 1. Funções Orgânicas Hidrocarbonetos - Compostos orgânicos formados unicamente por carbono e hidrogênio. São a base da química orgânica; Subdividem-se em: alcanos, alcenos (dienos) e alcinos, podendo ser: - Ramificados: possuem ramificações, que são radicais ligados ao carbono. - Cíclicos: formam ciclos representados através de figuras geométricas; - Acíclicos: hidrocarbonetos de cadeia aberta; - Saturados: possuem somente ligações sigma (simples); - Insaturados: possuem ligações duplas (1 sigma e uma pi), ou triplas (1 sigma e 2 pi); - Aromáticos: possuem anel benzênico. a. Alcanos Hidrocarbonetos saturados, (possuem apenas ligações simples na sua estrutura). O mais simples é CH4 (metano). Nomenclatura Para dar nome aos alcanos, assim como os demais compostos orgânicos, devemos seguir as regras estabelecidas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Prefixo + Parte Central + Terminação Prefixos: Indica o número de carbonos na cadeia. São de origem grega ou latina. 1C – met 2C – et 3C – prop 4C – but 5C – pent 6C – hex 7C – hept 8C – oct 9C – non 10C – dec Estes prefixos servem também para denominar radicais, utilizando o sufuxo “il”. Parte Central: Indica o tipo de ligação química entre carbonos. Para os alcanos, usamos ”an”. an = ligação simples en = ligação dupla in = ligação tripla Terminação ou Sufixo: Indica a função química. Como a função é hidrocarboneto, usamos a letra “o”. Exemplos: CH4 – metano C2H6 – etano Para dar nome às cadeias carbônicas de alcanos ramificados, utilizamos as seguintes regras: 1. Determinar a maior cadeia possível de carbonos; 2. Determinar os radicais ligados à cadeia principal; 3. A numeração da cadeia principal se dá para que a ramificação possua os menores números possíveis; 4. Os radicais são colocados em função da sua ordem alfabética; 5. Um número e uma palavra são separados por hífen; números são separados por uma vírgula. 6. Os prefixos di, tri, tetra, sec, terc não são considerados para efeito de ordem alfabética, exceto isso, neo e ciclo; 7. No caso de duas cadeias com o mesmo número de carbonos, escolha a que tiver mais substituintes; Substituintes de Alquila A retirada de um hidrogênio de uma alcano resulta em um substituinte de alquila ( ou grupo alquila), Substituintes de alquila são nomeados pela troca do sufixo “ano” do alcano por “ila”. A letra “R” é usada para indicar qualquer grupo alquila. Se um hidrogênio de um alcano é trocado por um OH, a substância se torna um álcool; se for trocado por um NH2, a substância se torna uma amina; e se for trocado por um halogênio, se torna um haleto de alquila. Dois grupos alquila – um grupo propila e outro isopropila – contêm três átomos de carbono. Um grupo propila é obtido quando um hidrogênio é removido de um carbono primário do propano. Carbono primário é o carbono ligado a apenas um outro carbono. Um grupo isopropila é obtido quando um hidrogênio é removido de um carbono secundário. Carbono secundário é o carbono ligado a dois outros carbonos. Ex: No quadro. Existem quatro grupo alquila que contêm quatro átomos de carbono. Os grupos butila e isobutila têm um hidrogênio removido de um carbono primário. Um grupo sec-butila tem um hidrogênio removido de um carbono secundário, e um grupo terc- butila tem um hidrogênio removido de um carbono terciário. Um carbono terciário é o que está ligado a três outros carbonos. Ex: No quadro. Um nome de um grupo alquila linear, geralmente tem prefixo “n” (para normal), a fim de enfatizar que seus carbonos estão em cadeia não ramificada. Ex: No quadro. b. Cicloalcanos Cicloalcanos são alcanos com seus átomos de carbono arranjados em um anel. Por causa do anel, um cicloalcanos tem dois hidrogênios a menos que um alcano acíclico (não cíclico) com o mesmo número de carbonos. Isso significa que a fórmula geral para um cicloalcano é CnH2n. Cicloalcanos são nomeados pela adição do prefixo ”ciclo” ao nome do alcano, que expressa o número de átomos de carbono no anel. Ex: No quadro. Cicloalcanos são quase sempre escritos como fórmula de linha de ligação. Essa fórmula mostra as ligações carbono como linhas, mas não mostram os carbonos ou hidrogênios ligados aos carbonos. Cada vértice em uma fórmula de linha representa um carbono. Nomenclatura As regras para nomear cicloalcanos lembram as regras para nomear alcanos lineares: 1. Se houver apenas um substituinte no anel, não dê número ao substituinte. Caso o substituinte tenha mais átomos de carbono do que o anel, o substituinte será a cadeia principal e o anel será nomeado como substituinte; 2. Se o anel tem dois substituintes, eles são citados em ordem alfabética e o número 1 é dado ao substituinte citado primeiro. 3. Se houver mais que dois substituintes no anel, eles são citados em ordem alfabética. O substituinte que é dado à posição número 1 é o que resulta em um segundo substituinte que recebe o menor número possível. Se dois dois substituintes têm o mesmo número menor, o anel é numerado – ou no sentido horário ou anti-horário- na direção que dê ao terceiro substituinte o menor número possível. Ex: No quadro. Referências: 1 BRUICER, P. Y. Química Orgânica. 4ª Edição, vol. 1 e 2, Pearson/Prentice Hall, 2006
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