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1 Química Orgânica REAÇÕES DE GRIGNARD 2 SUMÁRIO Introdução .......................................................................................................................................3 Objetivos ..........................................................................................................................................3 Conceitos .........................................................................................................................................3 Definição .........................................................................................................................................3 Propriedades físico-químicas ........................................................................................................4 Nomenclatura dos compostos de Grignard ................................................................................4 Algumas reações ............................................................................................................................4 Exercícios .........................................................................................................................................6 Gabarito ...........................................................................................................................................7 Resumo ............................................................................................................................................7 3 Introdução Nesta aula abordaremos a parte da química orgânica que estuda os compostos organometálicos. Mais especificamente, trataremos dos compostos de Grignard e propriedades físicas e químicas. Objetivos • Compreender a definição de organometálicos • Aprender a nomenclatura dos compostos de Grignard • Conhecer algumas reações orgânicas envolvendo esses compostos Definição Os organometálicos são compostos que apresentam pelo menos uma ligação entre átomos de metais ou semi-metais diretamente ao átomo de carbono de uma cadeia carbônica. Possuem a fórmula R-M, onde R se refere ao radical orgânico e M pode ser um metal alcalino, alcalino terroso, ou de transição. No caso dos compostos de Grignard, os organomagnésios, temos o elemento magnésio ligado ao radical orgânico e a um átomo halogênio (flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I)), dessa forma apresentam fórmula geral R-Mg-X. A estrutural real é na verdade um pouco mais complexa do que indicada por essa fórmula geral, pois experimentos demonstraram que para grande parte dos compostos existe um equilíbrio entre um haleto de alquilmagnésio e um dialquimagnésio. Entretanto por questão de praticidade a fórmula geral R-Mg-X é utilizada nos materiais didáticos. SAIBA MAIS! O primeiro composto organometálico descoberto foi o sal de Ziese (K[PtCl3(C2H4)].H2O), sintetizado pelo químico dinamarquês William Christopher Zeise em 1827, ao reagir o PtCl4 com etanol. 4 Propriedades físicas e químicas Apresentam densidade elevada quando comparados com a água, são insolúveis e quando em meio aquoso e na presença de oxigênio reagem de forma violenta. Por isso devem ser armazenados em recipiente fechado solubilizados em éter etílico. Encontram-se no estado sólido, em temperatura ambiente, com elevados pontos de fusão e ebulição, características essas que estão relacionadas com o fato de apresentarem ligações covalentes e iônicas (ligação que se forma entre os átomos de magnésio e o halogênio). Nomenclatura dos compostos de Grignard A nomenclatura dos compostos de Grignard é feita obedecendo ao seguinte esquema: Nome do ânion do halogênio + nome do radical+ magnésio EXEMPLO Algumas reações Os compostos organometálicos são muito utilizados em sínteses orgânicas em especial os compostos de Grignard que são bastante empregados em sínteses orgânicas em reações com compostos contendo carbonilas, cetona ou aldeído, para a formação de alcoóis. A seguir temos alguns exemplos de reações: CH3 – MgCl cloreto de metil-magnésio H3C – H2C – H2C – MgBr - brometo de propil-magnésio 5 De maneira geral, as reações de Grignard são exotérmicas, com energia de ativação relativamente alta, em função da camada de óxido presente no composto de magnésio. Figura 1: Reações envolvendo compostos de Gringnard (Fonte: Solomons, 2000) 6 Exercícios 1. (UFG GO/2012) Reagentes de Grignard (RMgX, em que R é um grupo alquila) reagem com aldeídos para produzir álcoois secundários, de acordo com a seguinte equação química genérica. Para produzir o composto pentan-3-ol, R e R´ devem ser a) etil e metil. b) metil e metil. c) etil e propil. d) metil e propil. e) etil e etil. 2. (Brasil Escola) Qual dos compostos a seguir é considerado organometálico? 3. (Brasil Escola) Indique a nomenclatura do composto de Grignard mostrado a seguir: H3C ─ CH2 ─ MgCl 7 Gabarito 1. Alternativa “e”, já que o OH está no carbono três e a cadeia é linear por ser um pentan (5 carbonos), em cada lado deste carbono deverá ter então 2 carbonos para completar os 5 carbonos presentes na cadeia. 2. Alternativa “d”. É o tetraetil-chumbo, também chamado de “chumbotetraetila”. Ele já foi usado como antidetonante na gasolina. 3. A nomenclatura oficial dos compostos de Grignard segue a seguinte regra: Nome do haleto + de + nome do hidrocarboneto + magnésio Assim, temos: Cloreto + de + etil + magnésio = cloreto de etil-magnésio Resumo Definição Os organometálicos são compostos que apresentam pelo menos uma ligação entre átomos de metais ou semi-metais diretamente ao átomo de carbono de uma cadeia carbônica. Possuem a fórmula R-M, onde R se refere ao radical orgânico e M pode ser um metal alcalino, alcalino terroso, ou de transição. No caso dos compostos de Grignard, os organomagnésios, temos o elemento magnésio ligado ao radical orgânico e a um átomo halogênio (flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I)), dessa forma apresentam fórmula geral R-Mg-X. Propriedades físicas e químicas • Densidade elevada quando comparados com a água, • Insolúveis • Reagem de forma violente em meio aquoso e na presença de oxigênio • Estado sólido, em temperatura ambiente • Elevados pontos de fusão e ebulição • Ligações covalentes e iônicas (ligação que se forma entre os átomos de magnésio e o halogênio). Nomenclatura dos compostos de Grignard Nome do anion do halogênio + nome do radical+ magnésio Algumas reações São bastante empregados em sínteses orgânicas em reações com compostos contendo carbonilas, cetona ou aldeído, para a formação de alcoóis. 8 Referências Feltre, R. Química Volume 3, Química Orgânica 6º edição, Editora FTD, São Paulo, 2004. Tito e Canto. Química na Abordagem do Cotidiano. Volume único, parte C – Química Orgânica. Editora Saraiva 2005. Solomons, T. W. G. Química Orgânica volume 1; Sétima edição. Editora LTC livros técnico e científicos, 2000.
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