APOSTILA(reacoesOrg_macromoleculas)

Química Orgânica 
 
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REAÇÕES ORGÂNICAS 
 
PRINCIPAIS REAÇÕES ORGÂNICAS 
As reações orgânicas podem ser classificadas de várias maneiras. Alguns dos tipos mais 
comuns são: substituição, adição e eliminação. 
\u2022 Substituição: Nesse tipo de reação um átomo ou grupo de átomos é substituído. 
 
\u2022 Adição: Nesse tipo de reação temos a união de duas ou mais moléculas e a formação de 
um único produto. 
 
\u2022 Eliminação: Nesse tipo de reação ocorre uma diminuição na quantidade de átomos na 
molécula do reagente orgânico. 
-eliminação de hidrogênio (desidrogenação) 
- eliminação de halogênios (de-halogenação) 
- eliminação de água (desidratação de álcool) 
 (desidratação de álcool) 
 (desalogenação) 
REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO 
As reações de substituição são típicas de alcanos e de hidrocarbonetos aromáticos. 
Estudaremos cinco casos de substituição: a halogenação, a nitração, a sulfonação, a alquilação e a 
acilação. Essas reações possibilitam a substituição de um hidrogênio por, respectivamente, um 
halogênio, um grupo nitro, um grupo ácido sulfônico, um grupo alquila e um grupo acila. 
As reações de substituição permitem transformar hidrocarbonetos derivados do petróleo em 
outros compostos, que são empregados como matérias-primas. Por isso, tais reações são 
relevantes para a indústria petroquímica. 
Esquematizando a substituição de uma maneira genérica, temos: 
 
 
Substituição de alcanos 
 
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Quando o alcano apresenta mais de uma possibilidade de hidrogênios a serem substituídos, 
obtêm-se uma mistura de produtos isômeros, como no exemplo a seguir: 
 
A ordem de facilidade com que o hidrogênio é liberado da molécula será então: 
 
Substituição em aromáticos 
 
i. Halogenação 
As reações químicas de substituição são também uma característica química dos 
hidrocarbonetos aromáticos. Veja a equação química que representa a halogenação do benzeno: 
 
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Na halogenação são usados catalisadores como AlCl3, FeCl3 ou FeBr3. 
 
ii. Nitração e sulfonação 
A reação entre um hidrocarboneto aromático e o HNO3 é denominada nitração. Trata-se de 
um processo no qual um hidrogênio do hidrocarboneto é substituído por um grupo nitro, -NO2. 
 
(H2SO4 é o catalisador) 
E a reação entre um hidrocarboneto aromático e o H2SO4 é chamada de sulfonação. Nela, 
um átomo de hidrogênio é substituído por um grupo ácido sulfônico, -SO3H. 
 
iii. Acilação e alquilação de Friedel-Crafts 
As duas equações químicas a seguir ilustram a reação de um haleto de alquila com um 
hidrocarboneto aromático e a de um haleto de acila com um hidrocarboneto aromático. 
 
Na primeira reação, chamada de alquilação, um hidrogênio é substituí do por um grupo 
alquila, e na segunda, chamada de acilação, um hidrogênio é substituído por um grupo acila. 
 
Dirigêngia em aromáticos 
O primeiro substituinte (átomo ou grupo de átomos) de um hidrogênio do anel benzênico 
orientará a posição na qual irá ocorrer a segunda substituição. Esse primeiro substituinte será 
denominado grupo dirigente e poderá ser de dois tipos: 
 
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-(G) orto, para dirigentes: 
-NH2 
-OH 
-OCH3 
radicais alquila (-CH3, -CH2CH3...) 
halogênios (-F, -Cl, -Br...) 
 
-(G) meta dirigentes: 
-NO2 
-SO3H 
-COOH 
-CHO 
-CN 
 
Exemplos: 
 
Certos grupos facilitam a reação e orientam a entrada de um segundo grupo para as 
posições orto e para. É o caso, por exemplo, do grupo -OH existente no fenol. A hidroxíla (-OH) é 
um grupo orto, para dirigente. Como existem duas posições orto no anel, o produto orto-
bromofenol, é o produto majoritário. 
, 
Outros grupos dificultam a reação e orientam a entrada de um segundo grupo para a 
posição meta. É o caso, por exemplo, do grupo -COOH existente no ácido benzóico. Grupos meta 
dirigentes dão origem a um único produto de uma mono-substituição. 
Em ambos os casos, o excesso de reagentes e a temperatura do meio, podem favorecer 
multiplas substituições. 
Os grupos orto, para dirigentes permitem no máximo três substituições no anel aromático: 
2 em orto e 1 em para. 
O trinitrotolueno (TNT), pode ser obtido pela nitração total do tolueno. 
 
 
Exercícios 
1. Quantos isômeros planos devem ser esperados na reação de monocloração (substituição de 
um H por um Cl) do: 
a)propano 
b)butano 
c)pentano 
d)metil-propano 
e)metil-butano 
f)etano 
 
2. (Cesgranrio-RJ) No 3-metil-pentano, cuja estrutura está representada abaixo, o hidrogênio 
mais facilmente substituível por halogênio está situado no carbono de número: 
Química Orgânica 
 
2 
 
 
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 
3. Escreva a(s) fórmula(s) estrutural(is) e o(s) nome(s) do(s) produto(s) orgânico(s) que 
completa(m) as equações abaixo. 
a. b. 
 
4. (Mackenzie-SP) No sistema de equações a seguir, as substâncias A e B são, 
respectivamente: 
 
a) metano e bromo-metano. 
b) etano e bromo-etano. 
c) eteno e bromo-etano. 
d) propeno e 2-bromo-propeno. 
e) eteno e etino. 
 
REAÇÕES DE ADIÇÃO 
Essas reações são características de hidrocarbonetos insaturados: alquenos, alquinos e 
dienos, e ocorrem com a quebra da ligação pi (\u3c0) 
 
Obs.: Os ciclanos de três ou quatro carbonos, como apresentam anéis instáveis, também 
sofrem esse tipo de reação devido à quebra de uma ligação sigma (\u3c3) entre carbonos do anel, 
originando compostos de cadeia aberta. 
 
Adição de H2 ou hidrogenação catalítica 
Consiste na reação de alceno com gás hidrogênio (H2), que é catalisada por níquel (Ni), 
platina (Pt) ou paládio (Pd). Daí o nome hidrogenação catalítica. 
 
 (hidrogenação parcial) 
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 (hidrogenação total) 
Adição de halogênios 
Os halogênios Cl2 e Br2 reagem com alcenos em reações de adição. O produto obtido é 
um di-haleto no qual os átomos de halogênio estão posiciona dos em carbonos vizinhos, chamado 
de di-haletovicinal. Ao contrário da hidrogenação, não há necessidade de catalisadores para que 
essa reação seja viável. 
 
 
Adição de haletos de hidrogênio (HX) 
HCl, HBr e HI adicio nam-se a alcenos conforme o exemplo a seguir. Essa reação é 
catalisada pelos íons H+ libe rados pelo próprio haleto de hidrogênio HX. Trata-se de um método 
para obter um mono-haleto em laboratório. 
 
Regra de Markovnikov: o hidrogênio do HX adiciona-se ao carbono mais hidrogenado 
da dupla ou tripla ligação. 
 
 
Adição de água 
Essas reações consistem na adição de água (H2O ou HOH), na presença de catalisadores e 
em meio ácido, aos hidrocarbonetos alcenos e alcinos. A adição de água, também conhecida como 
hidratação, acontece de modo semelhante à adição de HX. Esse método permite obter álcoois a 
partir de alcenos e cetonas ou aldeídos a partir de alcinos. 
 
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Adição em aromáticos 
Os aromáticos, devido à ressonância, normalmente sofrem reações de substituição; porém, 
em condições enérgicas ou em condições especiais, podem sofrer reações de adição. Veja os 
exemplos: 
 
 
 REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO 
As reações de eliminação são reações orgânicas em que ocorre a eliminação de átomos ou 
grupos de átomos de moléculas, num processo inverso às reações de adição. 
 
Eliminação de hidrogênio ou desidrogenação 
Nesse tipo de reação ocorre a eliminação de dois átomos de hidrogênio (H), ao contrário da 
hidrogenação. Através da eliminação de hidrogênio é possível converter gorduras saturadas em 
insaturadas, álcoois em cetonas ou aldeídos (oxidação), alcanos em alcenos reações muito úteis 
em diversos ramos da indústria. 
 
Eliminação de halogênios ou de-halogenação