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Profª.Drª. Rosanny C. da Silva BAIANO Campus Catu • Hidrocarbonetos • Funções contendo oxigênio • Funções contendo nitrogênio • Funções contendo halogênio Hidrocarbonetos HIDROCARBONETOS: São compostos formados por carbono e hidrogênio (C, H) e, na sua nomenclatura, utilizamos o sufixo o ALCANOS OU PARAFINAS • São hidrocarbonetos alifáticos saturados, ou seja, apresentam cadeia aberta com simples ligações apenas. O termo parafinas vem do latim parum = pequena + affinis = afinidade, e significa pouco reativas. Vejamos como funcionam as regras de nomenclatura... • Fórmulas estruturais • Fórmula condensada • Fórmula tracejada • Fórmula molecular Vejamos agora como seria para o BUTANO... ALQUENOS, ALCENOS OU OLEFINAS • São hidrocarbonetos alifáticos insaturados que apresentam uma dupla ligação. O termo olefinas vem do latim oleum = óleo + affinis = afinidade, pois eles originam substâncias com aspecto oleoso. Quando um alqueno apresentar quatro ou mais átomos de carbono, sua dupla liga- ção pode ocupar diferentes posições na cadeia, originando compostos diferentes. Nesse caso, torna-se necessário indicar a localização da dupla ligação através de um número, obtido numerando-se a cadeia a partir da extremidade mais próxima da insatu- ração (dupla ligação). O número que indica a posição da dupla ligação deve ser o menor possível e deve anteceder o nome do composto, do qual é separado por hífen. • Exemplo..... Vejamos como funcionam as regras de nomenclatura... • Fórmulas estruturais • Fórmula condensada • Fórmula tracejada • Fórmula molecular Vejamos agora como seria para o 2-HEXENO... ALQUINOS OU ALCINOS • São hidrocarbonetos alifáticos insaturados por uma tripla ligação. As regras para estabelecer a nomenclatura dos alquinos são as mesmas utilizadas para os alquenos. ALCADIENOS OU DIENOS • São hidrocarbonetos alifáticos insaturados por duas duplas ligações. Nesse caso, como existem duas duplas ligações na cadeia, quando necessário seu nome é precedido de dois números, separados por vírgula. Exercício CARACTERÍSTICAS E NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS CÍCLICOS • CICLOALCANOS, CICLANOS OU CICLOPARAFINAS Apresentam cadeia fechada com simples ligações apenas. Sua nomenclatura segue as mesmas regras utilizadas para os alcanos, sendo precedida pela palavra ciclo, que indica a existência de cadeia fechada. Observação: As fórmulas gerais dos alquenos e dos ciclanos são iguais, o que significa que uma mesma fórmula molecular pode representar mais de uma substância: • São hidrocarbonetos cíclicos insaturados por uma dupla ligação. Desde que não haja ramificações, não é necessário indicar a posição da dupla ligação. CICLOALQUENOS, CICLOALCENOS OU CICLENOS AROMÁTICOS São hidrocarbonetos em cuja estrutura existe pelo menos um anel benzênico ou aromático e nos quais se verifica o fenômeno da ressonância. Esses compostos apresentam uma nomenclatura particular, que não segue as regras utilizadas na nomenclatura dos outros hidrocarbonetos. Além disso, não existe uma fórmula geral para todos os aromáticos. Os principais hidrocarbonetos aromáticos não-ramificados são: Exercício RADICAIS CISÃO DE LIGAÇÕES • Heterólise • Homólise RADICAIS OU GRUPOS ORGÂNICOS • Os principais radicais ou grupos orgânicos podem ser obtidos a partir dos hidrocarbonetos, por meio de uma cisão homolítica das ligações entre C e H (pela retirada de um H), pela qual se formam radicais monovalentes: Principais grupos monovalentes Outros radicais Exercício Um composto orgânico X foi obtido pela substituição dos hidrogênios do metano pelos radicais isobutil, isopropil, vinil e fenil. Escreva a fórmula estrutural e a molecular de X. NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS RAMIFICADOS Para a nomenclatura de alcanos ramificados, são usadas as seguintes regras da IUPAC (aprovadas em 1979): Regra 1 — Determinar a cadeia principal e seu nome. Regra 2 —Reconhecer os radicais e dar nomes a eles. Regra 3 —Numerar a cadeia principal de modo que se obtenha os menores números possíveis para indicar as posições dos radicais. Para tal, numera-se a cadeia principal nos dois sentidos. Regra 4 —Quando houver mais de um radical do mesmo tipo, seus nomes devem ser precedidos de prefixos que indicam suas quantidades: di, tri, tetra etc. Regra 5 —Quando houver dois ou mais radicais de tipos diferentes, seus nomes devem ser escritos em ordem alfabética. Os prefixos sec, terc, di, tri não são considerados para efeito de ordem alfabética. Cadeia principal é a maior seqüência contínua de átomos de carbono, não necessariamente representados em linha reta. • Exemplos ALQUENOS, ALQUINOS E DIENOS • A numeração da cadeia principal deve ser feita a partir da extremidade mais próxima da insaturação. CICLOALCANOS E AROMÁTICOS • O anel ou o ciclo é considerado a cadeia principal. Aromáticos Quando a cadeia principal apresenta apenas um anel benzênico, ela é denominada benzeno e pode apresentar um ou mais radicais. Se houver um único radical, seu nome deve preceder a palavra benzeno, sem numeração. Quando existirem dois radicais, só haverá três posições possíveis: 1 e 2; 1 e 3 e 1 e 4, e esses números poderão ser substituídos, respectivamente, pelos prefixos orto (o), meta (m) e para (p). • Quando uma molécula de naftaleno apresenta um radical, este pode ocupar duas posições diferentes: α ou β. Exercício 3 4 5 Até agora estudamos somente os hidrocarbonetos, que são compostos formados por dois elementos químicos (carbono e hidrogênio). A seguir vamos estudar uma série de funções que, além de C e H , apresentam oxigênio (O). São elas: álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos e seus derivados diretos (ésteres orgânicos e éteres). ÁLCOOIS • Álcoois são compostos que apresentam grupo hidroxila ( OH) ligado a carbono saturado. Classificação dos álcoois com relação à quantidade de grupos hidroxila ( -OH) Os monoálcoois ainda podem ser classificados em função do tipo de carbono que contém a hidroxila. NOMENCLATURA OFICIAL DOS ÁLCOOIS Álcoois saturados Monoálcool Quando um álcool alifático apresentar mais do que dois átomos de carbono, indicamos a posição do OH numerando a cadeia a partir da extremidade mais próxima do carbono que contém a hidroxila. Poliálcoois Nesses álcoois as posições dos grupos OH são fornecidas pelos menores números possíveis. Essas quantidades são indicadas pelos sufixos diol, triol, … Esses álcoois contêm pelo menos uma dupla ou tripla ligação entre carbonos que não apresentam grupo OH. Em seus nomes devem constar as posições do grupo funcional, das insaturações e das ramificações, sendo esta a ordem de prioridade. Álcoois insaturados NOMENCLATURA USUAL PARA MONOÁLCOOIS Nessa nomenclatura usa-se o nome do radical ao qual está ligado o grupo OH, de acordo com o seguinte esquema: FENÓIS Os fenóis são compostos que apresentam o grupo hidroxila (— OH) ligado diretamente a um átomo de carbono do anel aromático: Na nomenclatura oficial, o grupo (— OH) é denominado hidróxi e vem seguido do nome do hidrocarboneto. hidroxibenzeno, fenol ou fenol comum Caso ocorram ramificações, é necessário indicar suas posições, de modo que se obtenham os menores números possíveis. ALDEÍDO Os aldeídos apresentam o grupo carbonila na extremidade da cadeia. De acordo com as regras da IUPAC, sua nomenclatura recebe o sufixo al. Os quatro aldeídos mais simples apresentam nomes usuais formados pelos prefixos: form, acet, propion, butir, seguidos da palavra aldeído. Os aldeídos ramificados e/ou insaturados seguem as regras já vistas. Comoo grupo funcional está sempre na extremidade, esse carbono sempre será o número 1; portanto, sua posição não precisa ser indicada. Caso existam dois grupos aldeídos, o sufixo usado é dial O metanal, aldeído fórmico ou formaldeído. CETONAS As cetonas apresentam o grupo carbonila , sendo este carbono secundário. De acordo com as regras da IUPAC, o sufixo utilizado para indicar a função é ona. Existe uma nomenclatura usual em que o grupo é denominado cetona, e seus ligantes são considerados radicais. nomenclatura das cetonas ramificadas e/ou insaturadas segue as regras já vistas • Principal cetona ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Os ácidos carboxílicos são compostos caracterizados pela presença do grupo carboxila. Nomeclatura... vinagre DERIVADOS DIRETOS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Sais Os ácidos carboxílicos, como qualquer ácido, ao reagirem com uma base, originam sal e água. Anidridos Os anidridos são substâncias obtidas pela desidratação (eliminação de água) de ácidos carboxílicos. ÉSTERES ORGANICOS Os ésteres orgânicos são caracterizados pelo grupo funcional Sua nomenclatura oficial pode ser obtida substituindo-se a terminação ico do nome do ácido de origem por ato e acrescentando-se o nome do radical que substitui o hidrogênio. ÉTERES Os éteres são compostos caracterizados pela presença de um átomo de oxigênio (O), ligado a dois radicais orgânicos. • Aminas As aminas são consideradas bases orgânicas, obtidas a partir da substituição de um ou mais hidrogênios da amônia (NH3) por radicais. • A nomenclatura oficial das aminas obedece ao seguinte esquema: Existe uma nomenclatura não-oficial, em que os grupos característicos da função amina denominam-se amino e são considerados substitutos do elemento hidrogênio numa cadeia carbônica. • Amidas As amidas caracterizam-se pela presença do grupo funcional A nomenclatura oficial das amidas do tipo é feita da seguinte maneira: Exemplo: Existe uma nomenclatura usual que considera as amidas como derivadas de ácidos carboxílicos. Nessa nomenclatura, o nome é obtido pela união do prefixo do nome do ácido, acrescido da terminação amida: • HALETOS ORGÂNICOS Os haletos orgânicos são compostos que apresentam pelo menos um átomo de halogênio (F, Cl, Br, I) ligado a um radical derivado de hidrocarboneto. Sua nomenclatura segue as regras já estudadas, conforme o esquema abaixo: • Nomenclatura usual HALETOS DE ÁCIDO OU HALETOS DE ACILA Os haletos de ácido provêm da substituição da hidroxila (OH) presente num ácido carboxílico por um átomo de halogênio. Sua nomenclatura oficial é dada em função do nome do ácido carboxílico de origem, de acordo com o seguinte esquema: • Outros haletos • Clorofórmio HCCl3 (triclorometano) O clorofórmio começou a ser utilizado como anestésico, para fins cirúrgicos, em 1847. Atualmente, não se emprega mais o clorofórmio com esta finalidade porque está provado que ele pode causar parada respiratória e dano CFC (clorofluorcarbono) — freons • Os dois compostos mais comuns desse grupo de substâncias são: Genericamente, esses compostos são conhecidos como CFC (cloro-flúor- carbono) e são utilizados como propelentes em aerossóis e como líquidos refrigerantes em refrigeradores e aparelhos de ar condicionado. O uso dos aerossóis e eventuais vazamentos nos aparelhos de refrigeração liberam os freons para a atmosfera, ocasionando um sério problema ambiental, pois estes podem destruir a camada de ozônio que protege a Terra dos raios ultravioleta. • Gás lacrimogênio Começou a ser utilizado na Primeira Guerra Mundial e ainda hoje é usado para dispersar aglomerações em manifestações de rua. Essa substância apresenta baixa toxicidade, mas é um poderoso agente lacrimogênio. Além do gás lacrimogênio, há um grande número de outras substâncias, não apenas da função haletos, que podem ser utilizadas em guerras químicas. As nitrilas são obtidas a partir da substituição do hidrogênio do gás cianídrico (HCN) por radical orgânico: As nitrilas admitem duas nomenclaturas: A oficial e a usual. Ex.: Os nitrocompostos são caracterizados pela presença do grupo funcional: Na sua nomenclatura, considera-se que o grupo nitro —NO2 substitui um hidrogênio (H) da cadeia carbônica. O nome desses compostos é obtido da seguinte maneira: A numeração da cadeia carbônica deve ser iniciada a partir da extremidade mais próxima do grupo funcional. Os ácidos sulfônicos são compostos que apresentam o seguinte grupo funcional: O nome desses compostos é obtido da seguinte maneira: A numeração da cadeia carbônica deve ser iniciada a partir da extremidade mais próxima do grupo funcional. São assim denominados os compostos que apresentam pelo menos um átomo de um metal ligado diretamente ao átomo de carbono. *metais mais comuns que podem formar esse tipo de substância são: Mg, Zn, Pb e Hg. Sua nomenclatura segue o seguinte esquema: Os principais tiocompostos são: tioálcoois ou tióis, tioéteres, tiocetonas e tiofenóis. Genericamente, suas estruturas são obtidas da seguinte maneira: Compostos nos quais há mais de uma função. * Somente uma das funções presentes será considerada principal; * Somente o sufixo que a caracteriza fará parte do nome da cadeia principal. * Todas as demais funções serão indicadas por prefixos. A escolha da função principal deve ser feita seguindo a ordem de prioridade: EX.: Nesse composto, a função principal é o ácido, logo seu sufixo será -óico ; a função secundária é o álcool, que será indicado pelo prefixo hidróxi-. Então, temos: oficial: ácido 2-hidróxi-propanóico usual: ácido láctico (presente no leite e no músculo)
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