Reação de Alcanos Alcenos alcinos 2018.1

Prévia do material em texto

Hidrocarbonetos 
(Alcanos,Alcenos e Alcinos) 
Hidrocarbonetos
(contêm apenas Carbonos e Hidrogênios)
Hidrocarbonetos Alifáticos
(cadeias abertas e cíclicas)
Alcanos
(parafinas)
Alcenos
(etilenos
ou olefinas)
Alcinos
(acetileno)
CH3-CH3
Etano
CH2 = CH2
Eteno
(etileno)
HC  CH
Etino
(acetileno)
Hidrocarbonetos Aromáticos
(contêm o anel benzeno)
Benzeno
e seus
derivados
Hidrocarbonetos
Aromáticos
Polinucleares
Benzeno Naftaleno
ALCANOS
Metano: utilizado como
combustível de
indústrias, carros e
aquecimento de
residências.
É responsável por cerca
de 15% do efeito estufa
de nosso planeta.
Biogás e biomassa: a produção e industrialização de
metano por meio da fermentação de resíduos vegetais
do lixo é uma alternativa interessante!
Reações de Alcanos: via radicais
1. Quebra Heterolítica ou Heterólise: a quebra da ligação é
assimétrica, de modo que o par de elétrons fique apenas
com um dos átomos da ligação (formação de íons).
carbânion
+
H
H
H
C H
H
C
H
H H
2. Quebra Homolítica ou Homólise: a quebra da ligação é
simétrica, de modo que cada átomo fique com seu elétron
original da ligação (formação de radicais).
radicais livres
+
H
H
H
C H
H
C
H
H H
Características dos radicais:
 Ocorrem em moléculas apolares
ou com baixa diferença de eletronegatividade;
 São eletronicamente neutros;
 Muito reativos
Reação em Cadeia
1. Iniciação da Cadeia (radicais são criados)
Cl
2
2 Cl
calor
ou luz
2. Propagação da Cadeia (radical geral radical)
CH
4
 + Cl CH
3
 + H-Cl
CH
3
 + Cl
2 CH3Cl + Cl
3. Finalização da Cadeia
Possíveis 
etapas de 
finalização
CH
3
 + Cl CH
3
Cl
CH
3
 + CH
3 CH3CH3
Cl
2Cl + Cl
CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl (+ CH2Cl2, CHCl3 e CCl4)
Alcenos e Alcinos
Principais produtos industriais derivados do etileno e propileno
H2C CH2 - eteno (etileno)
H2C CH CH3 - propeno (propileno)
Fórmica
Discos
Gomas de 
mascar
Redes de pesca
Copos, 
cartões etc.
Isopor
Poliéster
PET
Velcro
Náilon
Reação de Alcenos
1) Reações de Adição Eletrofílica
Os alcenos se comportam como nucleófilos
(bases de Lewis) nas reações polares. A ligação
dupla C=C é rica em elétrons e pode ceder um par
de elétrons para um eletrófilo (ácido de Lewis).
nucleófilo eletrófilo
CH3
CH3CH3
CH3
+ H-Br
H Br
CH3
CH3CH3
CH3
Mecanismo
/
O eletrófilo H+ é atacado pelos elétrons  da 
ligação dupla e uma nova ligação  C-H se 
forma. Isto deixa o outro átomo de carbono 
com uma carga + e um orbital p vazio.
Br - doa um par de elétrons ao átomo 
de carbono positivamente carregado, 
formando uma ligação  C-Br e 
gerando um produto de adição neutro.
carbocátion
intermediário
Orientação da Adição Eletrofílica:
Regra de Markovnikov
2-metilpropeno 2-cloro-
2-metilpropano
1-cloro-
2-metilpropano
Reação Esteroespecífica: reação em que a formação de
um dos produtos predomina sobre os outros possíveis.
CH2
H
CH3
CH3
ClCH2
CH3
CH3
+ H-Cl CH3
Cl
CH3
CH3
éter
Regra de Markovnikov: na adição de HX a um alceno, o hidrogênio se
liga ao carbono que possui menos substituintes alquila e o halogênio
se liga ao carbono com mais substituintes alquila.
CH3CH2CH=CHCH3 + HBr CH3CH3CH3-CHCH3 + CH3CH3CHCH2CH3
Br Br
Orientação da Adição Eletrofílica: Regra de Markovnikov
CH2
CH3
CH3
+ H-Cl CH3
Cl
CH3
CH3
éter
CH3
H
+ H-Br
éter
CH3
Br
H
H
2) Hidratação Eletrofílica de Alcenos
3) Adição Eletrofílica de Halogênios a Alcenos
H H
CCl4
Br
2 H Br
Br H
H H
Br Br
C C
CH3
HH
CH3 CCl4
Br2
C C
H
CH3
CH3
H
Br
Br
+ C C
CH3
H
H
CH3
Br
Br
R R S S
4) Hidrogenação Catalítica de Alcenos
Os alcenos reagem com hidrogênio molecular (H2) na
presença de um catalisador para formar os alcanos saturados
correspondentes.
Catalisadores mais utilizados:
 Pd é normalmente usado na forma de um pó fino “suportado” sobre
um material inerte como o carvão, para aumentar a área superficial
(Pd / C);
 Pt é geralmente usada como PtO2.
Produção de margarina
Hidrogênio adsorvido na 
superfície do catalisador
5) Oxidação de Alcenos
Permanganato de potássio ou tetróxido de ósmio, podem ser
utilizados para oxidar os alcenos a 1,2-dióis que são chamados
de glicóis.
Hidroxilação syn
Compostos cis 
CH2 CH2 + KMnO4
frio
OH
-
, H2O
CH2 CH2
OH OH
CH CH2CH3 + KMnO
4
1) OsO4, Piridina
CH CH2
OH OH
CH3
2) Na2SO3, H2O
H H
+ KMnO
4
frio
OH
-
, H2O
H H
OH OH
Polímeros são substâncias constituídas de várias subunidades que se
repetem. As subunidades moleculares utilizadas para sintetizar os polímeros
são chamadas de monômeros, e as reações através das quais os monômeros
são unidos são chamadas de polimerizações. Muitas polimerizações são
iniciadas por radicais.
6) Polimerização de Alcenos
Polimerização do Etileno via Radical
1. Iniciação da Cadeia
peróxido 
de diacila
C
O
OR C
O
O R C
O
O2 R 2 CO
2
 + 2 R
R + CH
2
=CH
2 R CH2-CH2
2. Propagação da Cadeia
R CH
2
-CH
2
 + n CH
2
=CH
2
R-CH
2
CH
2
)
n
-CH
2
CH
2
3. Finalização da Cadeia
2 R-CH
2
CH
2
)
n
-CH
2
CH
2
[R-CH
2
CH
2
)
n
-CH
2
CH
2
-]
2
combinação
desproporcionamento
R-CH
2
CH
2
)
n
-CH=CH
2
 +
R-CH
2
CH
2
)
n
-CH
2
-CH
3
6) Hidroboração – Oxidação
Não segue a regra do marcovinKov
7) Adição de Álcool
CH3
CH2
+ CH3OH
H2SO4
CH3
CH3
OCH3
8) Reação de Epoxidação
9) Ozonólise
Reação de Alcinos
1) Adição de Haleto de Hidrogênio 
CH3
CH3
+ HCl
CH3
CH3
Cl
1. A ligação pi é 
relativamente fraca 
e se rompe, por que 
esses elétrons são 
atraídos pela próton 
eletrofílico;
2. Pode haver uma 
segunda adição de 
HX, se houver 
excesso do 
reagente.
2) Adição de Água
+
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
H2O CH3
O
CH3
Equilíbrio ceto-enólico
(Tautomerização)
1. O isômero ceto é o mais estável;
2. A adição de água a um alcino que tem o mesmo grupo ligado a cada um dos 
carbonos sp, forma apenas uma cetona como produto;
3. Se os dois grupos ligados ao carbono sp não são idênticos, são formadas duas 
cetonas diferentes.
3. Reação de Adição de Haletos