Aula_6_QOI__20122013

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Química Orgânica I
 1- Ligação e estrutura molecular 
 2- Substâncias orgânicas: nomenclatura e propriedades 
físicas 
 3- Conformação de alcanos, cicloalcanos, cicloexanos 
 4- Estereoquímica
 5- Ácidos e bases orgânicas
 6- Reações dos alcanos
 7- Reações dos alcenos
 8- Reações dos alcinos
 9- Deslocalização eletrônica e ressonância
 
 
Solomons 9a ed.: capítulo 10 
Bruice: capítulo 9
 
 6- Reações dos alcanos
6.1 Petróleo
 Óleo escuro, mistura de centenas de 
hidrocarbonetos (alcanos, alcenos e aromáticos). 
 Formado pela decomposição de animais e vegetais 
aquáticos, sem a ação de bactérias
 Refinaria: separação do óleo bruto em frações por 
destilação fracionada.
 
 6- Reações dos alcanos
6.1 Petróleo
Introdução a Química Orgânica – L.C. A. Barbosa – Editora Pearson Prentiss Hall
Cada fração é ainda uma mistura
Usos: - fonte de energia para aquecimento, transporte
 - material de partida para síntese de fármacos, 
plásticos, pesticidadas, etc.
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos
 Conhecidos como parafinas (do latim parum affinis)
 Ligações não polarizadas C-C e C-H difíceis de 
quebrar
 Inertes frente a ácidos/bases fortes
 Reagem por mecanismos radicalares
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Reação dos alcanos com Cl
2
 ou Br
2
 formando 
cloretos/brometos de alquila
 Necessidade de iniciador de reação: temperatura (∆) ou 
luz (hν)
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Mecanismo: 3 etapas
1- Iniciação: clivagem homolítica formando radical
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Mecanismo: 3 etapas
2- Propagação: radical criado reage formando um 
novo radical
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
3- Terminação: reação de 2 radicais formando uma 
espécie neutra
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Poli halogenação evitada pelo uso de excesso de 
alcano.
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Mono halogenação do butano: 2 produtos formados
Por quê?
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
Estabilidade dos radicais: quanto maior o número de 
substituintes alquila ligados ao carbono radicalar, 
mais estável o radical
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
2 reações possíveis:
mais estável
reação mais rápida
produto majoritário
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
Monocloração do 2,2,5-trimetilexano:
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
Monocloração do 2,2,5-trimetilexano: 5 produtos
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Cloração radicalar pouco seletiva: 
outros métodos são mais eficientes: adição de cloreto de alquila a 
alceno ou conversão de álcool a haleto de alquila (QO II) 
 Radical bromo menos reativo e mais seletivo do que o radical 
cloro
 
 6- Reações dos alcanos
6.2 Halogenação dos alcanos 
 Estereoquímica da reação
Reação radicalar pode criar um novo centro de 
quiralidade
Radical sp2, trigonal planar: acesso igual dos 2 
lados
Quantidades iguais dos 2 enantiômeros são 
formadas
 
 6- Reações dos alcanos
6.3 Oxidação dos alcanos 
 Reação de combustão com liberação de energia
 Mecanismo radicalar complexo, necessita etapa de 
iniciação (faísca ou chama).
 
 6- Reações dos alcanos
6.3 Oxidação dos alcanos 
 Oxidação incompleta
 quantidade de O2 insuficiente
 produção de CO (tóxico) e C (fuligem) e outros
 C usado como pigmento (tinta) ou matéria prima (fibra 
de carbono)
 CO: matéria-prima da indústria química (metanol, 
metanal, fosgênio,...).
 
 6- Reações dos alcanos
6.4 Pirólise dos alcanos (craqueamento) 
 Conversão de hidrocarbonetos lineares em alcenos e compostos 
de menor tamanho
 Aproveitamento de frações da destilação do petróleo
 
 6- Reações dos alcanos
6.5 Reforma catalítica dos alcanos 
 Conversão de hidrocarbonetos lineares em alcanos ramificados 
(isomerização), alcanos cíclicos (ciclização) e hidrocarbonetos 
aromáticos (aromatização)
 Uso de catalisadores
 
 6- Reações dos alcanos
6.5 Reforma catalítica dos alcanos 
 
 
Exercícios
1- Proponha um mecanismo para a formação de etileno e 
metano através da pirólise do propano
2- Além dos produtos policlorados, a cloração do butano 
produz uma mistura de compostos com a fórmula C
4
H
9
Cl.
a) levando em conta a estereoquímica, quantos isômeros 
podem ser produzidos?
b) se a mistura fosse sujeita a destilação fracionada, quantas 
frações seriam obtidas?
c) quais das frações seriam opticamente inativas? 
 
Exercícios
3- Represente as estruturas dos compostos obtidos pela 
monobromação do cis-1,3-dimetilcicloexano.
4- mais exercícios na lista !
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