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1 Química Orgânica ÉTERES - NOMENCLATURA E PROPRIEDADES 2 SUMÁRIO Introdução .......................................................................................................................................3 Objetivos ..........................................................................................................................................3 Conceitos .........................................................................................................................................3 Um pouco de História.... ................................................................................................................3 Nomenclatura dos Éteres ..............................................................................................................4 Propriedades físico-químicas dos Éteres .....................................................................................5 Exercícios .........................................................................................................................................5 Gabarito ...........................................................................................................................................6 Resumo ............................................................................................................................................7 3 Introdução Nesta aula abordaremos a ciência dos éteres, e suas subdivisões, além de citar Histórico explicar métodos de estudo, definições de nomenclatura e propriedades dessa classe orgânica. Objetivos • Compreender a definição dos éteres. • Aprender a nomenclatura referente à cada éter. • Correlacionar às propriedades desses compostos orgânicos. Conceitos Nesse material, vamos entender o que é um éter e suas principais propriedades. Além disso, vamos entender como esses compostos orgânicos devem ser nomeados. Um pouco de História.... Os éteres são substâncias orgânicas cujas cadeias carbônicas apresentam o átomo de oxigênio como heteroátomo. O éter etílico foi isolado pela primeira vez no século XVI, por Valerius Cordus. Esse composto possui uma temperatura de ebulição 34,6ºC, e foi muito utilizado em cirurgias como anestésico por inalação a partir de 1842, em função de sua propriedade de relaxar os músculos, alterar a pressão arterial, e com isso os batimentos cardíacos. Porém com o tempo ele foi substituído, pois é um solvente muito volátil e inflamável, pode causar explosões, durante a cirurgia. Além disso, outra justificativa para sua substituição e sua toxicidade e a irritação do trato respiratório. Nos dias atuais, o éter é muito utilizado como solvente nas indústrias para a extração de óleos, essências e outros compostos apolares de fonte animais e vegetais. Um éter de grande importância é o metill-butil-éter ou MTBE, utilizado como antidetonante na gasolina, em função de sua capacidade de aumentar a resistência a compressão e a octanagem da gasolina. SAIBA MAIS! O Conselho Nacional do Petróleo (CNP) autorizou a Petrobrás a aditivar a gasolina usando o composto MTBE até 7% em volume para aumentar o índice de octanagem. 4 Na área de produtos naturais temos alguns éteres bem presente na nossa vida, tais como o eugenol, presente no cravo da Índia, a vanilina, que confere o aroma de baunilha e está presente nas vagens secas da orquídea Vanilla planifólia, além da hipofilantina, componente do chá de quebra-pedra. Nomenclatura dos Éteres Éteres são substâncias em que um oxigênio é ligado a dois substituintes alquila. Se os dois substituintes alquilam são idênticos, o éter é dito simétrico. Se os dois substituintes são diferentes, o éter é um éter assimétrico. O nome comum de um éter consiste nos nomes de dois substituintes alquila (em ordem alfabética), precedidos pela palavra “éter”. Os éteres menores são quase sempre chamados pelos nomes comuns. Exemplo O sistema IUPAC nomeia um éter como um alcano com um substituinte RO. Os substituintes são nomeados ao se trocar o final “ila” no nome do substituinte alquila por “oxi”. FIQUE ATENTO! CH3OCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3 Éter etilmetílico Éter dietílico CH3CHOCHCH2CH3 CH3 CH3 éter sec-butilisopropílico CH3O-: metóxi CH3CH2O-: etoxi CH3CHO- CH3 CH3CH2CHO- CH3 Isopropil sec-butoxi 5 Exemplo Propriedades físico-químicas dos Éteres Os éteres são substâncias que no estado líqudo são bastante voláteis, incolores e insolúveis em água. Éter com mais de três átomos de carbono são encontrados no estado gasoso, seus pontos de ebulição são mais altos do que os alcanos de peso molecular comparável, uma vez que as interações de Van der Waals e de dipolo-dipolo precisam ser superadas para um éter atingir seu ponto de ebulição. Éteres com grupos alquila ramificados são mais solúveis em água que éteres com grupos alquila sem ramificação com o mesmo número de carbonos, uma vez que as ramificações reduzem ao mínimo a superfície de contato da porção apolar da molécula. Exercícios 1. (BRUICE) Dê o nome sistemática (IUPAC) e o comum para cada um dos éteres a seguir: a. CH3OCH2CH3 b. CH3CH2OCH2CH3 c. CH3CH2CH2CH2CHCH2CH2CH3 OCH3 d. CH3CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 e. CH3CHCH2CH3 OCH3 CH3CH2CHCH2CH2OCH2CH3 CH3 2-metoxibutano 1-etoxi-3-metilpentano 6 CH3CHOCHCH2CH2CH3 CH3 CH3 2. (Autor) Explique como funciona o ponto de ebulição dos éteres. Gabarito 1. Para resolvermos esse exercício, precisamos colocar em prática nosso conhecimento sobre éteres. a. Observando a estrutura, notamos que temos um grupo metil e um grupo etil entre o átomo de oxigênio. Assim, o nome IUPAC e nome comum do éter são, respectivamente, metoxietano e etil metil éter. b. Observando a estrutura, notamos que temos dos grupos etil entre o átomo de oxigênio. Assim, o nome sistema e nome comum do éter são, respectivamente, etoxietano e dietil éter. c. Observando a estrutura, notamos que temos uma cadeia carbônica e que o grupo éter se encontra no carbono 4. Assim, o nome sistemático do éter é 4- metoxioctano e não há nome comum. d. Observando a estrutura, notamos que temos um grupo propil e um grupo butao entre o átomo de oxigênio. Assim, o nome sistemático e nome comum do éter são, respectivamente, 1-propoxibutano e butil propil éter. e. Observando a estrutura, notamos que temos um grupo etil e um grupo butano entre o átomo de oxigênio. Além disso, temos dois grupos metilas nos carbonos 2 e 3. Assim, o nome sistemático do éter é 2-isopropoxipentano e não há nome comum. 2. Para resolvermos esse exercício, precisamos colocar em prática nosso conhecimento sobre as propriedades dos éteres. O ponto de ebulição desses compostos será menor quanto maior for a ramificação pois elas reduzem a superfície de contato. Além disso, será maior quanto maior for a força ligante e a massa molecular, pois será necessário superar as forças de Van der Waals para que as substâncias entre em ebulição. 7 Resumo Nomenclatura dos ÉteresOs nomes comuns dos éteres consistem nos nomes dos dois substituintes alquila (em ordem alfabética), precedidos pela palavra “éter”. No sistema IUPAC, éteres são nomeados como alcanos como um substituinte RO. Esses substituintes são nomeados ao se trocar o final “ila” no nome do substituinte alquila por “oxi. Propriedades dos Éteres O ponto de ebulição será: • Menor quanto maior for a ramificação; • Maior quanto maior for a força ligante; • Maior quanto maior for a massa molar. 8 Referências BRUCE, P. QUÍMICA ORGÂNICA, V.1, 4º EDIÇÃO, SÃO PAULO, 2001. PG. 73-74, 81-87.