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COMPOSTOS CARBONÍLICOS: ALDEÍDOS E CETONAS Estrutura, Nomenclatura, ocorrência natural, aplicação, propriedades físicas e preparação CURSO FARMÁCIA SETOR DE QUÍMICA ORGÂNICA 1- Introdução O grupo carbonila é um dos mais importantes grupos funcionais (reações sintéticas e biológicas). 2- Tipos de compostos carbonilados -Existem muitos tipos de compostos carbonilados, conforme os grupos ligados à unidade C=O. Sua química, entretanto, é semelhante, independentemente da estrutura. -Aldeídos e cetonas são substâncias carboniladas que não possuem um grupo que possa ser substituído por um nucleófilo. - Ácidos carboxílicos e derivados são substâncias carboniladas que possuem um grupo que possa ser substituído por um nucleófilo. 3- A natureza do grupo carbonila - Tanto o carbono como o oxigênio apresentam hibridização sp2. -Estrutura plana triangular - Comprimentos de ligação: ligação dupla C=O (1,22 Å); ligação simples C-O (1,43 Å) - Força de ligação: ligação dupla C=O (175 kcal/mol); ligação simples C-O (92 kcal/mol). - Grupo altamente polarizado O 3,52,5 O + - O + - 1ª REGRA: No sistema IUPAC os ALDEÍDOS alifáticos recebem nome substitutivamente trocando-se o –o do nome do alcano correspondente por al de aldeído Aldeídos (IUPAC) Metanal (Formaldeído) Etanal (Acetaldeído) 2-bromopropanal (α-bromopropionaldeído) 3-clorobutanal (β- clorobutiraldeído) 4) Nomenclatura de aldeídos Hexanodial 2ª REGRA: Se o grupo - CHO estiver ligado ao anel, o aldeído é nomeado pela adição de “ carbaldeído” ao nome da substância cíclica. Benzenocarbaldeído (Benzaldeído) Trans-2-metilcicloexanocarbaldeído 2-naftalenocarbaldeído Propanona Acetona Dimetilcetona 3-Hexanona Etilpropilcetona 6-Metil-2-heptanona Cicloexanona 5) Nomenclatura de cetonas 1ª REGRA: No sistema IUPAC as CETONAS alifáticas recebem nome substitutivamente trocando-se o –o do nome do alcano correspondente por ona de cetona Butanodiona 2,4-Butanodiona acetilacetona 4-hexen-2-ona - Nomes triviais Acetofenona Fenilmetilcetona Butirofenona Fenilpropilcetona Benzofenona difenilcetona - ORDEM DE PRIORIDADE QUANDO HOUVER FUNÇÕES MISTAS NA MESMA MOLÉCULA 3-Hidróxibutanal 5-oxopentanoato de metila ORDEM DE PRIORIDADE QUANDO HOUVER FUNÇÕES MISTAS NA MESMA MOLÉCULA 4-Formil-hexanoato de etila 4-oxopentanal 3-oxobutanoato de metila 2-(3-oxopentil)-cicloexanona 5) Ocorrência natural e alguns usos Vanilina Aroma de baunilha Cinamaldeído Aroma de canela Cânfora (R)-(-)-carvona Óleo de hortelã (S)-(+)-carvona Óleo de semente de cominho Progesterona Hormônio sexual feminino Testosterona Hormônio sexual masculino Conversão de acetoacetato em acetona (diabetes) 6) Propriedades físicas Avaliação das propriedades físicas de algumas funções. 6.1) Aldeídos e Cetonas 7) Preparação de aldeídos 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) 7.1) Processos oxidativos •Compostos pouco solúveis em água •Compostos solúveis em água ou 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 . A) Oxidação de Álcoois Primários A.1- Processos oxidativos com manganês •Processo com permanganato de potássio •Processo seletivo de oxidação de hidroxila alílica e benzílica Oxidação com MnO2: oxida os álcoois alílicos e benzílicos, não afeta as ligações p. A.2- Processos oxidativos com cromo O produto formado tem dependência com a espécie oxidante utilizada e com o substrato. 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. •Alqueno simétrico •Alqueno assimétrico B.2) Processos oxidativos com permanganato de potássio, em meio básico, a quente. Nestes processos, todo carbono sp2 monossubstituído leva a formação de ácido carboxílico, enquanto que os dissubstituídos, formam cetona.
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