QUIMICA ORGANICA I NR0014

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BEM VINDO AO MUNDO DA QUÍMICA ORGÂNICA! 
 
 1- Efeito Indutivo na cadeia carbônica 
 Analise o esquema abaixo: 
 
 Na ligação C - C numa sucessão só de átomos de carbono os elétrons da ligação 
estão equidistantes de cada átomo. Já numa sucessão de carbonos terminada por um 
elemento muito eletronegativo, como o cloro, por exemplo, ocorre uma deslocalização 
de elétrons das ligações C - C por causa do efeito da ligação C - Cl. Esse efeito é 
chamado efeito indutivo. O cloro funciona com um ponto de atração eletrônica, 
"puxando" para si os elétrons da ligação com o carbono ligado a ele. É como uma trilha 
de dominó em que as peças caem umas sobre as outras: o cloro atrai para si os elétrons 
da ligação com o carbono ligado a ele; este, por sua vez, fica com uma certa 
"deficiência eletrônica" e, por isso, atrai para si os elétrons da ligação com o carbono 
seguinte, tentando compensar essa deficiência, e assim sucessivamente. Isso acaba 
gerando uma polarização na cadeia carbônica. 
 Do ponto de vista do efeito indutivo, existem duas espécies de grupos que podem 
se ligar a uma cadeia carbônica: 
 Grupos elétron-atraentes (efeito indutivo -I): São aqueles que atraem os 
elétrons das ligações em sua direção. Os mais importantes grupos elétron-atraentes são 
aqueles que possuem elementos muito eletronegativos em relação ao carbono (F, O, N, 
Cl, Br, I etc.) ou radicais insaturados. Os radicais insaturados possuem ligações pi, que 
por efeito de ressonância, irão atrair os elétrons das ligações em sua direção. 
 Grupos elétron-repelentes (efeito indutivo +I): São aqueles que "empurram" os 
elétrons das ligações em direção oposta a eles. Os mais importantes grupos elétron-
repelentes são os radicais saturados (alquila) e os que possuem carga elétrica negativa. 
Nos radicais alquila, quanto mais átomos de C e H (com simples ligações) tiver o 
radical mais elétron-repelente ele será. 
 2- Algumas consequências do Efeito Indutivo 
 2.1) A estabilidade dos carbocátions: 
 Uma consequência importantíssima do efeito indutivo relaciona-se com a 
estabilidade do carbocátion numa reação química em que há formação desta espécie 
como intermediária no processo. O tipo de carbocátion formado pode determinar que 
produtos serão formados e em que proporções relativas. O carbocátion é um íon que 
possui um carbono com apenas três ligações (sp2), isto é, possui uma carga positiva. 
Experimentalmente verifica-se uma grande facilidade de se formarem carbocátions 
terciários (cuja carga positiva está num carbono terciário) em relação a carbocátions 
secundários ou primários. Essa estabilidade diminui do carbocátion terciário para o 
secundário e deste para o primário. Veja abaixo a possível explicação para esse fato: 
 
 Nesse caso, a carga positiva funciona como o centro de atração eletrônica na 
cadeia. Perceba que no carbocátion primário apenas um sentido de corrente eletrônica 
está disponível para compensar a deficiência de elétrons do carbono sp2. Já no 
secundário existem dois sentidos de corrente, e no terciário, três sentidos. Logicamente, 
quanto maior a disponibilidade eletrônica para compensar a carga positiva, maior a 
facilidade do carbocátion e maior a facilidade de ser formado. Muitas vezes, devido à 
alta instabilidade, os carbocátions primários nem chegam a se formar. A não ser que as 
condições do meio em que ocorre a reação sejam favoráveis à sua formação. Maiores 
detalhes serão vistos adiante nas reações químicas que passam por carbocátions. 
 
 2.2) Força de ácidos e bases: 
 Outra consequência interessante do efeito indutivo relaciona-se com a força de 
ácidos e bases orgânicos. 
 Caráter ácido - Vejamos um ácido carboxílico que possui um grupo de indução 
ligado à cadeia. Esse grupo pode ser elétron-atraente ou elétron-repelente: 
 
 No primeiro caso (a) o grupo X é elétron-atraente. O efeito indutivo é -I e, 
portanto, deixa a carbonila com déficit eletrônico, o que leva a um enfraquecimento da 
ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais fácil a liberação do próton. Assim, o 
caráter ácido aumenta. 
 No segundo caso (b) o grupo X é elétron-repelente. O efeito indutivo é +I e, 
portanto, deixa a carbonila com superávit eletrônico, o que leva a um aumento da força 
de ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais difícil a liberação do próton. Assim, 
o caráter ácido diminui. 
 Caráter básico - Vejamos agora o que ocorre com uma amina (base orgânica): 
 
 Segundo a teoria de Lewis, base é uma espécie química que possui um ou mais 
pares eletrônicos não-ligantes, ou seja, é capaz de coordenar pares eletrônicos. Dessa 
forma, assim como a força de um ácido está relacionada com a sua capacidade de 
receber elétrons, a "força" de uma base relaciona-se com sua capacidade de coordenar 
elétrons. Logo, quanto maior a disponibilidade eletrônica em uma espécie química, 
maior será seu caráter básico. 
 No primeiro caso (a) o grupo X é elétron-atraente. O efeito indutivo é -I e, 
portanto, deixa o grupo amino com déficit eletrônico, o que leva a uma diminuição do 
seu caráter básico. 
 No segundo caso (b) o grupo X é elétron-repelente. O efeito indutivo é +I e, 
portanto, deixa o grupo amino com superávit eletrônico, o que leva a um aumento do 
seu caráter básico. 
 
 3- Efeito Mesomérico na cadeia carbônica 
 O efeito mesomérico está diretamente relacionado com o fenômeno da 
ressonância. Para que exista ressonância é preciso que haja na espécie química uma 
movimentação de elétrons que resulte em duas ou mais estruturas equivalentes, isto é, 
estruturas idênticas, mas que possuem arranjos eletrônicos diferentes. E sempre que 
essas estruturas tiverem aproximadamente o mesmo conteúdo energético, a ressonância 
será muito importante na estabilidade da espécie química. Veja o esquema abaixo: 
 
 Com o deslocamento do par de elétrons da ligação pi, aparece uma carga positiva 
em um carbono e uma carga negativa no outro. Embora a estrutura carregada 
eletricamente (da direita) não contribua para a estabilidade da molécula, ela é possível, e 
a estrutura real da molécula seria um híbrido das duas estruturas acima - uma estrutura 
parcialmente ionizada. As setas indicam apenas uma movimentação de elétrons e não a 
transformação de uma estrutura na outra. Essa polarização foi provocada pelo fenômeno 
da ressonância. Se a carbonila estiver ligada a outros átomos ela poderá transmitir essa 
polarização através da cadeia. Esse fenômeno é chamado efeito mesomérico ou efeito 
mesômero. 
 3.1) Efeito mesomérico em fenóis e aminas aromáticas: 
 Uma consequência muito interessante do efeito mesômero relaciona-se com a 
força ácido-básica dos fenóis e das aminas aromáticas. Por efeito de ressonância, o anel 
aromático é um híbrido de várias estruturas equivalentes. Esse fenômeno irá acarretar 
algumas consequências nestes compostos. O esquema abaixo mostra um exemplo de 
cada um destes compostos (fenol e anilina), descrevendo as possíveis estruturas de 
ressonância em cada um deles: 
 
 No primeiro caso (a) os pares eletrônicos não-ligantes do oxigênio participam da 
ressonância do anel aromático. O efeito mesomérico é +M, porque "empurra" os 
elétrons para o anel e, portanto, deixa a hidroxila com déficit eletrônico. Isso leva a um 
enfraquecimento da ligação O-H, dando assim um caráter ligeiramente ácido aos fenóis. 
 O segundo caso (b) é semelhante ao primeiro: o par eletrônico não-ligante do 
nitrogênio também participa da ressonância do anel, porém, a consequência disso é 
diferente, por se tratar de uma base. O efeito +M diminui a capacidade do grupo amino 
de coordenar elétrons. Assim, seu caráter básico é baixo. 
 4- Comparação da força ácida 
 Façamos agora uma comparação do caráter ácido entre algumas espéciesquímicas. Vejamos as bases conjugadas do fenol, do ácido acético e do etanol: 
 
 Veja que, para o fenol existem três estruturas de ressonância possíveis para 
estabilizar o ânion. Para o ácido acético existem apenas duas estruturas, e para o álcool, 
não há estruturas de ressonância. Sabemos que a ressonância é um importante fator de 
estabilidade química. Logo, quanto maior o número de estruturas possíveis de 
ressonância, mais estável deverá ser a espécie. Assim, a força ácida do fenol é realmente 
maior que a do etanol, porém, menor do que a do ácido acético. Ora, pelo número de 
estruturas, deveríamos esperar justamente o contrário, ou seja, que o fenol fosse mais 
ácido que o ácido acético. no entanto, um outro fator predomina nessa disputa: a 
semelhança canônica - quando as estruturas de ressonância são equivalentes (como no 
caso do ácido acético), a espécie adquire uma incrível estabilidade se comparada a uma 
espécie cujas estruturas canônicas apresentam diferenças (como no fenol). 
 É claro que, numa espécie química, a presença ou ausência de grupos de indução 
poderá determinar uma força ácida mais ou menos intensa. Um bom exemplo é o 2,4,6 - 
trinitrofenol (ácido pícrico): seu caráter ácido é tão forte quanto os ácidos inorgânicos. 
Normalmente, porém, em espécies mais simples, pode-se generalizar: 
 força ácida: ácido carboxílico > fenol > álcool 
 
AS REAÇÕES ORGÂNICAS 
 1- Rupturas de ligações 
 Nas reações orgânicas é muito comum a formação de grupos intermediários 
instáveis, sendo, portanto, de existência transitória, nos quais o carbono não tem 
efetuadas suas quatro ligações. Estes grupos se originam da ruptura de ligações entre 
átomos, que pode ocorrer de modo homogêneo ou heterogêneo. 
 1.1) Ruptura Homolítica: 
 Quando a ruptura é feita igualmente, de modo que cada átomo fique com seu 
elétron original da ligação, temos uma ruptura homolítica, que resulta na formação de 
radicais livres. Radical livre, portanto, é um átomo ou grupo de átomos com elétrons 
desemparelhados, e têm carga elétrica igual a zero. As rupturas homolíticas 
frequentemente ocorrem em moléculas apolares ou com baixa diferença de 
eletronegatividade entre os átomos das ligações e exigem alta energia. Veja o exemplo 
abaixo: 
 
 1.2) Ruptura Heterolítica: 
 Quando a ruptura é feita de modo desigual, ficando o par eletrônico com apenas 
um dos átomos da ligação, temos uma ruptura heterolítica, resultando na formação de 
íons. As rupturas heterolíticas frequentemente ocorrem em ligações polarizadas, em 
presença de solventes polares, à custa de pouca energia. Veja os seguintes exemplos: 
 
 a) Rompendo-se heteroliticamente a ligação entre o carbono e o bromo, de modo 
que o bromo, sendo mais eletronegativo, leve consigo o par eletrônico, temos a 
formação do íon brometo e do carbocátion. 
 b) Rompendo-se heteroliticamente a ligação entre o carbono e o hidrogênio, de 
modo que o carbono leve consigo o par eletrônico, temos a formação de um carbânion 
ou carboânion, e um íon H+ (próton). 
 
 2- Classificação dos reagentes 
 As espécies químicas que se combinam com os compostos orgânicos são 
classificados em dois tipos, conforme utilizem os elétrons ou os forneça para efetuar a 
ligação com o composto orgânico: 
 Reagente eletrófilo (E) - O eletrófilo é uma espécie que possui afinidade por 
elétrons, e se liga a espécies capazes de fornecer-lhe esses elétrons (ver teoria de 
Lewis). O eletrófilo pode ser um cátion ou uma molécula com deficiência eletrônica 
(com orbital vazio para receber um par eletrônico). Quando um eletrófilo se combina 
com um reagente orgânico (substrato), temos uma reação eletrofílica. Pelo conceito de 
Lewis, o reagente eletrófilo é um ácido e o substrato é uma base. 
 Reagente nucleófilo (:Nu) - O nucleófilo é uma espécie que possui par de elétrons 
disponíveis para efetuar uma ligação, e se liga a espécies capazes de comportar esses 
elétrons (ver teoria de Lewis). O nucleófilo pode ser um ânion ou uma molécula com 
disponibilidade eletrônica (com orbital preenchido para coordenar elétrons não-
ligantes). Quando um eletrófilo se combina com um reagente orgânico, chamado de 
substrato (S), temos uma reação nucleofílica. Pelo conceito de Lewis, o reagente 
nucleófilo é uma base e o substrato é um ácido. 
 
 3- Mecanismos de reações orgânicas 
 Mecanismo de uma reação é a descrição das várias etapas pelas quais ela passa, 
como a ruptura das ligações, os ataques eletrofílicos e nucleofílicos ao reagente 
orgânico, a formação de novas ligações e de compostos intermediários etc. Um 
mecanismo proposto é sempre um modelo que se baseia em evidências experimentais, 
mas nem sempre é a única maneira de se explicar a formação de determinado produto. 
No mecanismo da reação influem fatores eletrônicos (polaridade das ligações, 
deslocalização de elétrons etc), fatores estéricos (presença ou não de grupos volumosos 
envolvendo o centro reativo da molécula etc) e a natureza do solvente. Uma reação 
orgânica pode ocorrer basicamente de duas maneiras: ionicamente ou via radicais 
livres. 
 Mecanismo iônico - Inicia-se com a ruptura heterolítica de uma ligação 
covalente, originando íons (entre eles, o carbocátion). Normalmente a ligação a ser 
rompida é polarizada e a reação ocorre em solvente polar. Assim, os íons formados se 
estabilizam por solvatação. 
 Mecanismo via radicais livres - Inicia-se com a ruptura homolítica de uma 
ligação covalente, formando radicais livres, em geral, muito instáveis, portanto, muito 
reativos. Por não possuírem carga elétrica, não podem ser estabilizados por solvatação, 
e tendem a se combinar instantaneamente com outros radicais para adquirir estabilidade. 
 Muitas vezes, num sistema em reação, existem, por exemplo, mais de uma 
espécie de nucleófilo ou eletrófilo, que então competem para a reação com o substrato. 
No entanto, vários fatores físicos e químicos vão determinar qual deles é que vai 
efetivamente reagir, como por exemplo, reagentes muito volumosos, força ácido-básica 
etc. Antes de se realizar uma reação, todas as características dos reagentes são 
verificadas e os reagentes são escolhidos convenientemente, dependendo do produto 
que se deseja obter. Deve-se deixar bem claro: O mecanismo de uma reação é uma 
maneira didática de explicar passo a passo a formação de determinado produto. Não 
importa se existem possibilidades de formação de outros produtos. O mecanismo tem 
que explicar o que aconteceu realmente na prática. 
 4- Classificação das reações orgânicas 
 Quando uma reação orgânica efetua-se em diversas etapas, é a primeira etapa que 
irá classificar essa reação. 
 4.1) Reações de Adição: 
 Nas reações de adição dois reagentes originam um único produto: A + B C 
 Adição nucleofílica - Reação comum dos compostos carbonilados, ocorre quando 
o substrato adiciona na primeira etapa um reagente nucleófilo. 
• 1o etapa: adição nucleofílica 
• 2o etapa: adição eletrofílica 
 Vejamos como se comporta um aldeído (ou cetona) quando em contato com 
HCN. Primeiramente ocorre uma cisão heterolítica do HCN, que é um ácido fraco 
(dissociação): HCN H+ + CN - 
 
 Adição eletrofílica - Reação comum em alcenos e alcinos, ocorre quando o 
substrato adiciona na primeira etapa um reagente eletrófilo: 
• 1o etapa: adição eletrofílica 
• 2o etapa: adição nucleofílica 
 Veja um exemplo: 
 
 É importante dizer que a entrada do nucleófilo se dá na posição trans em relação 
ao eletrófilo anteriormente adicionado. Isso ocorre devido às repulsões intereletrônicas 
entre os dois átomos de cloro. A posição trans é a mais estável. 
 4.2) Reações de Substituição: 
 Nas reações de substituição, o substrato tem um de seus ligantes substituído por 
outro:A-B + C A-C + B 
 Substituição nucleofílica - Essa reação é típica dos haletos, e em sua primeira 
etapa um dos grupos do substrato é substituído por um reagente nucleófilo. 
 Substituição Nucleofílica bimolecular ou de 2o ordem (SN2) - Nesse mecanismo 
ocorrem dois fatos importantes: ataque nucleofílico, formando um estado de transição 
(etapa lenta) e eliminação do grupo abandonador (etapa rápida). Nesse mecanismo, a 
velocidade da reação depende da concentração dos dois reagentes - o nucleófilo e o 
substrato. Isso porque a primeira etapa, que é lenta e por isso determina a velocidade da 
reação, depende dos dois reagentes para ocorrer - a formação do estado de transição. 
Veja um exemplo: 
 
 A reação por SN2 origina um produto cuja configuração absoluta é oposta à 
inicial (inversão total de configuração). Isso porque a entrada do nucleófilo (no caso do 
exemplo acima, o OH-) se dá em lado contrário ao grupo anbandonador (no caso do 
exemplo acima, o Br), devido às repulsões entre pares eletrônicos dos grupos ligantes. 
O carbono, incialmente tetraédrico, adquire uma estrutura radial, no estado de transição, 
com cinco ligantes: a ligação com o Br está sendo desfeita e, simultaneamente, está se 
formando a ligação com o OH. EM seguida, após a saída do Br, o carbono reassume a 
forma tetraédrica, mas em configuração invertida à original. 
 Veja abaixo alguns fatores que favorecem o mecanismo SN2: 
• Pressão - Como o mecanismo SN2 depende da concentração de ambos os 
reagentes, é fundamental um grande número de choques entre eles para 
que a reação ocorra. Por isso, quanto maior a pressão mais intensas serão 
as colisões intermoleculares. 
• Solvente apolar - Como o estado de transição (complexo ativado) no 
mecanismo SN2 é uma estrutura sem carga elétrica, um solvente polar 
poderia desestabilizar a estrutura, por distorcer a nuvem eletrônica dessa 
estrutura. Nesse caso, um solvente apolar seria o ideal para manter o 
estado de transição durante a reação. 
• Cadeia pequena - Se a cadeia carbônica for pequena, sem ramificações, 
será mais fácil a aproximação do nucleófilo, para efetuar a ligação com o 
substrato e formar o estado de transição, sem a necessidade de eliminar 
antes o grupo abandonador. O mecanismo SN2, portanto, é favorecido. 
• Efeito indutivo -I - Quando a cadeia carbônica apresenta grupos elétron-
atraentes, que "puxam" elétrons para eles, esses elétrons "parcialmente 
retirados" contribuirão para desestabilizar o carbocátion que 
possivelmente se forme. Portanto, o mecanismo mais favorecido será o 
SN2, que não forma carbocátion. 
 Substituição Nucleofílica monomolecular ou de 1o ordem (SN1) - Nesse tipo de 
reação, ocorrem dois fatos importantes: formação do carbocátion, eliminando o grupo 
abandonador (etapa lenta) e ataque nucleofílico (etapa rápida). Nesse mecanismo, a 
velocidade da reação depende da concentração de apenas um dos reagentes - o 
substrato. Isso porque a primeira etapa, que é lenta e por isso determina a velocidade da 
reação, não depende do nucleófilo, pois a formação do carbocátion acontece pela 
absorção de energia, não envolvendo outras estruturas. Veja um exemplo: 
 
 A reação por SN1 origina uma mistura de enantiômeros: ocorre retenção e 
inversão de configuração. Isso porque o carbocátion tem geometria trigonal plana, 
oferecendo dois lados para a entrada do nucleófilo. No entanto, a racemização não é 
completa, e geralmente predomina o enantiômero de configuração invertida. Isto ocorre 
provavelmente devido ao fato de o haleto, durante sua saída, proteger (por causa das 
repulsões inter-eletrônicas com o OH-) esse lado do carbono contra o ataque do 
nucleófilo, que então entra preferencialmente, pela retaguarda. 
 Veja abaixo alguns fatores que favorecem o mecanismo SN1: 
• Temperatura - Como no mecanismo SN1 o estado intermediário é um 
carbocátion, um estado altamente energético, quanto maior a 
disponibilidade de energia no meio, mais favorecida será a formação 
desse carbocátion. 
• Solvente polar - Por possuir carga elétrica, o carbocátion pode ser 
estabilizado por um solvente polar. A atração eletrostática que as 
moléculas polares do solvente exercem sobre o carcocátion facilita a 
formação do carbocátion. 
• Cadeia ramificada - Se a cadeia carbônica for muito ramificada, criar-se-
á uma certa "dificuldade" de aproximação e ligação do nucleófilo com o 
substrato, ou seja, será mais difícil a formação de um estado de transição. 
Logo, o mecanismo SN1 será favorecido. Essa dificuldade é denominada 
impedimento estérico. Atente para o seguinte fato: A molécula 
volumosa do (CH3)3C - Br tem geometria tetraédrica, de difícil 
aproximação do nucleófilo para formar o complexo ativado. Porém, com 
a saída do Br ela adquire uma geometria trigonal plana (carbocátion), 
menos volumosa, facilitando a entrada do nucleófilo. 
• Efeito indutivo +I - Quando a cadeia carbônica do carbocátion apresenta 
grupos elétron-repelentes, ou seja, que "empurram" elétrons para o 
carbono sp2, esses elétrons contribuirão para estabilizar o carbocátion. 
 Substituição eletrofílica - Essa reação, típica dos compostos aromáticos, e em sua 
primeira etapa um dos grupos do substrato é substituído por um reagente eletrófilo. 
• 1o etapa: adição eletrofílica 
• 2o etapa: eliminação 
 A primeira etapa consiste no ataque do substrato a um eletrófilo , formando um 
carbocátion. Em seguida o carbocátion elimina um próton (desprotonação), 
neutralizando a estrutura. 
 Veja um exemplo: 
 
 Substituição por radical livre - Nessa reação, típica de alcanos, o substrato sofre 
na primeira etapa um ataque por radical livre. Veja um exemplo: 
 
 4.3) Reações de Eliminação: 
 Geralmente, nas reações de eliminação, o substrato tem dois de seus ligantes 
retirados, formando uma insaturação: B-A-A-C A=A + B + C 
 Eliminação E1 ou de primeira ordem - O mecanismo E1 tem certa semelhança 
com a reação SN1. Forma-se um carbocátion na primeira etapa e a velocidade da reação 
só depende da concentração do substrato. Os fatores que favorecem esse mecanismo são 
os mesmos que favorecem SN1. Vejamos um exemplo: 
 
 Eliminação E2 ou de segunda ordem - O mecanismo E2 tem certa semelhança 
com a reação SN2. Forma-se um estado intermediário na primeira etapa e a velocidade 
da reação depende da concentração de ambos os reagentes. Os fatores que favorecem 
esse mecanismo são os mesmos que favorecem SN2. Vejamos um exemplo: 
 
 
 4.4) Substituição x Eliminação: 
 Uma comparação importante pode ser feita entre os mecanismos SN e E. Isto 
porque, sempre existirão, durante uma substituição nucleofílica ou uma eliminação, 
porcentagens de produtos de substituição e eliminação, em quantidades variadas. Tome 
como exemplo a reação acima, do 2- bromo butano com o íon hidróxido. Se o OH- 
atacar o carbono, a reação será de substituição e o produto será um álcool; mas se atacar 
um hidrogênio, será de eliminação e o produto será um alceno. Tanto maior será a 
porcentagem de produto de eliminação quanto mais ramificado for o alceno que puder 
ser formado, devido à estabilidade dos alcenos ramificados. Assim, no caso dos haletos, 
os haletos primários sofrerão mais rapidamente substituição e os haletos terciários (mais 
ramificados) sofrerão mais rapidamente eliminação. 
 
 
 
HIDROCARBONETOS 
 
 1- Nomenclatura 
 A nomenclatura dos hidrocarbonetos, assim como a de todos os compostos 
orgânicos está baseada na utilização de prefixos, infixos e sufixos. O prefixo indica o 
número de carbonos existente na cadeia: 
 1 C - MET 5 C - PENT 9 C – NON 
 2 C - ET 6 C - HEX 10 C - DEC 
 3 C - PROP 7 C - HEPT 11 C - UNDEC 
 4 C- BUT 8 C - OCT 12 C - DODEC 
 O infixo está relacionado com à saturação do composto e o sufixo designa a 
subfunção do hidrocarboneto (alcano, alceno,alcadieno, alcino, alcenino etc.): 
• A cadeia não contém insaturações - prefixo + ANO 
• A cadeia contém uma dupla - prefixo + ENO 
• A cadeia contém uma tripla - prefixo + INO 
• A cadeia contém uma duas duplas - prefixo + ADIENO 
• A cadeia contém uma dupla e uma tripla - prefixo + ENINO 
 
 2- Radicais livres 
 Imagine uma ligação covalente entre carbono e hidrogênio. Se houver uma 
ruptura homolítica dessa ligação, teremos a formação de um radical livre : 
 
 Os radicais são nomeados usando-se o prefixo do número de carbonos seguido do 
sufixo IL (a) (o). Abaixo estão representados os principais radicais livres derivados dos 
hidrocarbonetos. Veja mais sobre radicais livres aqui. 
 
 
 3- A cadeia principal 
 Um hidrocarboneto é nomeado de acordo com sua cadeia principal. A escolha da 
cadeia principal segue, em ordem de prioridade, as seguintes exigências: 
• Deve conter o maior número de insaturações 
• Deve ter a maior sequência de carbonos possível 
• Deve apresentar o maior número de radicais e os menos 
complexos possíveis 
 Os átomos de carbono restantes são considerados como radicais. A numeração da 
cadeia começa preferencialmente da extremidade mais próxima da insaturação, se 
houver. Caso contrário inicia-se da extremidade mais próxima do carbono que contém 
mais radicais, dando preferência aos menos complexos. Veja o exemplo abaixo - a 
cadeia principal está em vermelho e os radicais em azul: 
 
 É fundamental localizar a insaturação na cadeia, numerando-a no final do nome. 
Veja que no exemplo acima, a dupla ligação está na quarta posição. Os radicais são 
colocados em ordem de complexidade ou em ordem alfabética, no caso de igual 
complexidade. Se o composto tiver cadeia fechada e esta contiver maior número de 
carbonos que a maior ramificação dá-se preferência a ela como principal e as 
ramificações são consideradas radicais. Daí acrescenta-se o termo CICLO antes do 
prefixo: 
 
 
 4- Subfunções 
 Os hidrocarbonetos são divididos em várias classes ou subfunções, baseadas na 
saturação ou insaturação do composto, o que lhes confere propriedades físico-químicas 
muito diferentes. São as principais classes de hidrocarbonetos: 
 
 
ALCANOS ou PARAFINAS 
 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Nomenclatura oficial IUPAC: prefixo + ano 
 
Alguns exemplos importantes: 
 
 OBS: é comum também a denominação n-alcano para os alcanos cadeias 
normais, para diferenciá-los dos isômeros de cadeia ramificada. Ex: n-propano. 
 
 2- As conformações moleculares 
 Os alcanos são hidrocarbonetos saturados, ou seja, todos os seus carbonos 
realizam quatro ligações simples. A hibridação nesse caso é sp3, o que lhes confere uma 
geometria tetraédrica. Veja abaixo duas posições espaciais para a molécula de etano: 
 
 Trata-se de duas posições completamente opostas entre si. no entanto, entre essas 
duas posições existe uma infinidade de outras posições possíveis. essas posições são 
chamadas de conformações. Mas qual seria então a verdadeira conformação do etano? 
A resposta é: todas elas. 
 A ligação sigma que une dois átomos de carbono tem simetria cilíndrica - a 
sobreposição de orbitais e a energia da ligação, portanto, deve ser a mesma em todas as 
disposições possíveis. Se os vários arranjos possíveis não diferem entre si quanto aos 
valores correspondentes de energia, a molécula não ficará restrita a um, entre eles, mas 
poderá mudar livremente de um arranjo para outro. Dado que a passagem de uma 
conformação para outra se faz por meio da rotação da ligação sigma carbono-carbono, 
dizemos que existe uma rotação livre à volta da ligação simples carbono-carbono. 
 Certas propriedades físicas indicam que a conformação eclíptica, no caso do 
etano, aumenta a energia do sistema em 3 kcal/mol, devido à repulsões que surge entre 
os pares de elétrons que mantêm os hidrogênios em posição. Essa repulsão é chamada 
de interação não-dirigida, e desestabiliza o sistema. A maioria das moléculas do etano, 
portanto, deve existir na conformação interpolada, que é mais estável. Contudo, a 
barreira de 3 kcal não se pode considerar alta. mesmo à temperatura ambiente, é 
bastante elevada a fração de choques entre as moléculas que se dão com energia 
suficiente para operar a passagem de uma conformação à outra. 
 A interconversão de uma estrutura na outra é tão rápida que não se pode separá-
las. A temperaturas muito baixas, porém, a energia dos choques entre as moléculas é 
baixa. isso explica o fato de se ter conseguido separar dois isômeros do composto 
CHBr2CHBr2 em que há considerável aglomeração atômica. 
 
 3- Algumas fontes naturais e aplicações dos alcanos 
 O metano, o mais simples dos alcanos, e outros alcanos com poucos átomos de 
carbono constituem a parte principal dos gases emanados presentes nos terrenos 
petrolíferos e em locais pantanosos, onde há muita matéria orgânica em decomposição, 
ou nas minas de sais potássicos, onde se notam, frequentemente, formações de gases 
ricos em metano. Outra fonte natural de alcanos é o petróleo, geralmente formado por 
uma mistura de hidrocarbonetos nos quais os átomos de carbono variam de 1 a 40. 
Também em algumas essências vegetais verifica-se a presença de alcanos, em especial o 
heptano normal. Outros alcanos, de elevada massa molecular, encontram-se em 
pequenas porcentagens na cera de abelha, principalmente o heptacosano (C27H56) e o 
hentriacotano (C31H64). 
 
 4- Propriedades físicas 
 Por serem compostos completamente apolares, as forças (de Van der Waals) que 
mantêm unidas as moléculas dos alcanos são muitas fracas e de curto raio de ação - 
atuam apenas entre partes de moléculas vizinhas que se encontrem em contato, ou seja, 
entre as superfícies das moléculas. Deve-se esperar, portanto, que quanto maior for a 
molécula, e consequentemente a área superficial, maiores serão as forças 
intermoleculares. Assim, algumas propriedades físicas, como o ponto de fusão (PF) e o 
ponto de ebulição (PE) crescem à medida que aumenta o número de carbonos na cadeia 
dos alcanos. 
 À temperatura ambiente os n-alcanos com até 4 carbonos são gasosos; de 5 a 16 
carbonos são líquidos e acima de 17 são sólidos. Os alcanos isômeros apresentam 
diferenças no PE e PF. Por exemplo, o butano tem PE = 0,8o C e o isobutano tem PE = -
11,7o C. Pode-se generalizar que, para alcanos isômeros, aquele que tiver maior número 
de ramificações terá menor ponto de ebulição. Imagina-se que, pela inserção de cadeias 
laterais, a molécula tende a aproximar-se da forma esférica; isso produz um decréscimo 
da área superficial relativa e, consequentemente, enfraquecimento das forças 
intermoleculares, as quais podem, assim, ser vencidas a temperaturas mais baixas. 
 Quanto à solubilidade, os alcanos, sendo moléculas apolares, dissolvem-se apenas 
em solventes apolares como benzeno e em outros alcanos líquidos (gasolina, querosene 
etc). A densidade dos alcanos aumenta inicialmente com o peso molecular, mas tende 
depois para um limite de cerca de 0,778, sendo todos, portanto, menos densos que a 
água. 
 
 5- Métodos de obtenção 
 Os alcanos mais baixos, desde o metano até o n-pentano, podem ser obtidos em 
estado puro, pela destilação fracionada do petróleo e do gás natural. As frações 
separadas do petróleo, no entanto, são constituídas de misturas complexas de vários 
hidrocabonetos com diferentes números de átomos de carbono e, sob a forma de 
diversos isômeros. Os demais alcanos têm de ser preparados em laboratório. O uso que 
se dá a cada uma das frações depende essencialmente da respectiva volatilidade ou 
viscosidade dos compostos. 
 Fração 
 Temperatura de 
ebulição 
 Número de átomos de 
carbono 
 Gás abaixo de 20o C 1 a 4 
 Éter de petróleo 20 - 60o C 5 a 6 
 Ligroína (nafta leve) 60- 100o C 6 a 7 
 Gasolina natural 40 - 205o C 5 a 10 e cicloalcanos 
 Petróleo de iluminação 175 - 325o C 12 a 18 e aromáticos 
 Gasóleo acima de 275o C 12 ou mais 
 Óleo de lubrificação líquidos não voláteis 
 cadeias longas ligadas a 
ciclos 
 Asfalto ou coque do 
petróleo 
 sólidos não voláteis estruturas policíclicas 
 
 6- Propriedades químicas 
 Os alcanos são compostos naturalmente pouco reativos. Para fazer reagir um 
alcano é preciso fornecer grande quantidade de energia, pois sua estrutura é muito 
estável e muito difícil de ser quebrada. Só uma partícula extremamente reativa, como 
um átomo ou um radical livre, consegue atacar a molécula do alcano. As reações 
geralmente se dão pela subtração de hidrogênios do alcano, rompendo homoliticamente 
a ligação. Forma-se então um radical livre, que continua a sequência da reação. A 
molécula do alcano, todavia, possui diversos átomos de hidrogênio, e o produto, que 
efetivamente se forma, depende de qual desses hidrogênios é removido. 
 
PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ALCANOS 
 
 1- Craque ou Pirólise 
 Os alcanos, quando convenientemente aquecidos, sofrem ruptura homolítica na 
cadeia, simétrica ou não, resultando outros alcanos e alcenos de cadeias menores. Essa 
reação é muito usada para se obter gasolina (mistura de octanos) a partir de querosene e 
óleo diesel (alcanos com mais de 16 carbonos). O alcano passa através de uma câmara 
aquecida a cerca de 400 a 600o C, utilizando geralmente um catalisador formado por 
óxidos metálicos. Essas reações também produzem certa quantidade de hidrogênio. 
 
 
 2- Halogenação 
 A halogenação de um alcano se dá por substituição de um átomo de hidrogênio 
por um halogênio, resultando em um haleto de alquila. Por exemplo, na cloração do 
metano e do etano os produtos são, respectivamente, cloro metano e cloro etano. Para 
alcanos com mais de dois carbonos existe mais de uma possibilidade para o halogênio 
se posicionar. Deste modo o produto da reação será uma mistura de isômeros de 
posição. Entretanto, as quantidades dos isômeros formados diferem-se na mistura. A 
reação ocorre via radicais livres. 
 Tomemos como exemplo a bromação do propano. As quantidades de 1- bromo 
propano e 2- bromo propano obtidas dependem das velocidades relativas a que os 
radicais n-propil e isopropil se formam. Se os radicais isopropil se formarem mais 
rapidamente será também o 2- bromo propano o que se formará mais rapidamente e o 
que constitui, portanto, a maior parte dos produtos da reação. Devemos então comparar 
as velocidades relativas em que os hidrogênios primários e secundários são subtraídos 
do propano. Para se calcular a porcentagem de cada um dos produtos devemos usar a 
seguinte regra: 
 
 Velocidades relativas de subtração do hidrogênio: 
 H primário = 1,0 
 H secundário = 3,8 
 H terciário = 5,0 
 O propano tem seis hidrogênios primários e dois hidrogênios secundários, 
portanto: 
 para H primário: 6 x 1,0 = 6,0 
 para H secundário: 2 x 3,8 = 7,6 
total: 6,0 + 7,6 = 13,6 
 13,6 corresponde a 100% das velocidades relativas. Logo, por regra de três 
simples, temos que 7,6 (H primário) corresponde a aproximadamente 55,9% e que 6,0 
(H secundário) corresponde a 44,1%. Essas porcentagens são as quantidades relativas 
dos radicais n-propil e isopropil formados e, consequentemente, também dos produtos 
formados. Percebe-se então que o radical substituído no carbono secundário, isto é, o 
radical isopropil, forma-se mais rapidamente que o n-propil, o que leva a uma maior 
rapidez na formação do 2-bromo propano. 
 Essa regra funciona bem para a monohalogenação dos alcanos e os resultados são 
geralmente porcentagens não muito discrepantes entre si, pois na maioria dos alcanos o 
número de hidrogênios menos reativos é maior, quer dizer, a menor reatividade está 
compensada por um fator de probabilidade de ataque mais alto e disto resulta que se 
obtenham quantidades apreciáveis de todos os isômeros. 
Veja aqui alguns aspectos estereoquímicos da halidrificação de alcenos. 
 
 3- Nitração 
 Os alcanos podem ser nitrados utilizando-se ácido nítrico concentrado em 
condições enérgicas (aprox. 400o C), produzindo nitro-compostos: 
 
 
 4- Sulfonação 
 Os alcanos podem ser sulfonados utilizando-se ácido sulfúrico concentrado a altas 
temperatura, produzindo ácidos sulfônicos: 
 
 
 
 
ALCENOS ou OLEFINAS 
 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Nomenclatura oficial IUPAC: prefixo + eno + posição da dupla ligação 
 
Alguns exemplos importantes: 
 
 
 2- A dupla ligação 
 A principal característica de um alceno é, sem dúvida, a dupla ligação. Toda 
ligação dupla é formada a partir de uma ligação sigma e uma ligação pi. A hibridação 
do carbono ligado pela dupla é sp2, o que lhe confere uma estrutura geométrica trigonal 
plana. A energia contida numa ligação dupla carbono-carbono está em torno de 100 kcal 
(sigma: 60 ; pi: 40), evidentemente, mais forte que uma ligação simples. O fato de os 
carbonos estarem mais fortemente ligados entre si faz com que a distância da ligação 
seja menor. 
 
 3- Isomeria geométrica 
 3.1) Isomeria geométrica cis-trans A-B: 
 Analise as duas estruturas abaixo: 
 
 Se os carbonos estivessem ligados por uma ligação simples, poder-se-ia 
interconverter uma estrutura na outra simplesmente girando essa ligação carbono-
carbono. Portanto, as duas estruturas seriam apenas conformações espaciais diferentes 
para uma mesma molécula. No entanto, ao contrário de uma ligação simples, a dupla 
ligação não permite esse giro entre os átomos ligados, pois a rotação impediria a 
sobreposição de orbitais p e destruiria a ligação pi. Conclui-se então que as estruturas 
apresentadas são moléculas diferentes. Esse fenômeno é chamado isomeria geométrica 
A-B, e ocorre quando existe uma dupla ligação, sendo que nos carbonos estão ligados 
dois pares iguais de grupos diferentes, como o exemplo acima. 
 As duas estruturas são isômeros geométricos, e recebem nomes ligeiramente 
diferentes: a estrutura I é chamada Cis 1,2- dicloro eteno e a estrutura II é chamada 
Trans 1,2- dicloro eteno. O prefixo cis indica que os grupos iguais estão do mesmo lado 
no plano que corta a dupla ligação. O prefixo trans indica que os grupos iguais estão em 
lados opostos no plano que corta a dupla ligação. Os isômeros geométricos diferem 
entre si em algumas propriedades químicas, especialmente quanto à velocidade das 
reações, mas diferem principalmente nas propriedades físicas, tais como PF e PE, 
índices de refração, solubilidade, densidade etc. 
 
 3.2) Isomeria geométrica cis-trans E-Z: 
 Um tipo especial de isomeria geométrica - a isomeria geométrica E-Z - ocorre 
quando os carbonos de rotação impedida são ligados a dois grupos diferentes, podendo 
ser os quatro grupos diferentes entre si. Nesse caso a referência é o número atômico (Z) 
dos grupos ligados aos carbonos. Veja um exemplo: 
 
 No isômero cis, os grupos de maior Z (em vermelho) estão do mesmo lado do 
plano da dupla ligação e no isômero trans, estão em lados opostos. 
 
 4- Propriedades físicas 
 Os alcenos apresentam essencialmente as mesmas propriedades físicas dos 
alcanos: são insolúveis em água e solúveis em solventes apolares, são menos densos que 
a água e os pontos de ebulição escalonam-se igualmente segundo o número de carbonos 
na cadeia e dependem da maior ou menor ramificação que nela exista. Também o 
número de ramificações existentes no alceno podem conferir-lhe estabilidade: quanto 
maior o número de grupos alquilo ligados aos carbonos da dupla ligação, mais estável 
será o alceno. 
 Os alcanos são completamente apolares. Certos alcenos, ao contrário, podemser 
fracamente polares, como, por exemplo, o H3C - CH = CH2. A ligação que une o grupo 
alquilo ao carbono da dupla ligação tem uma pequena polaridade, cuja orientação se 
julga ser do grupo alquil para o carbono da dupla. Por efeito indutivo +I, o grupo alquil 
pode ceder elétrons para o carbono parcialmente polarizado da dupla ligação. Visto não 
existir outro grupamento capaz de gerar um efeito indutivo equivalente em sentido 
oposto, cria-se na molécula um certo momento de dipolo (�). Os alcenos que 
apresentam o fenômeno da isomeria geométrica podem apresentar diferenças em seus 
pequenos momentos de dipolo. Os isômeros trans geralmente apresentam ��. Já os 
isômeros cis revelam um pequeno valor para�. Isso porque os isômeros trans possuem 
grupos iguais em posições opostas, gerando portanto, efeitos indutivos equivalentes que 
se anulam, o que não ocorre com os isômeros cis. 
 
 5- Métodos de obtenção 
 Os alcenos mais simples, até cinco átomos de carbono, podem ser obtidos em 
forma pura, na indústria do petróleo. Os demais são produzidos em laboratório. 
Veja aqui os principais métodos de obtenção dos alcenos 
 
 6- Propriedades químicas 
 Os alcenos sofrem principalmente reações de adição. Estes hidrocarbonetos 
caracterizam-se por possuírem uma dupla ligação entre carbonos, constituída de uma 
ligação sigma, forte, e uma ligação pi, fraca. É de se esperar, portanto, que as reações 
consistam na ruptura da ligação mais fraca. Tal previsão é confirmada 
experimentalmente: a química dos alcenos é basicamente a ruptura da ligação pi, fraca, 
e a formação de duas ligações sigma, fortes, na mesma molécula. Logo, são reações de 
adição. 
 Os elétrons da ligação pi contribuem menos que os elétrons da ligação sigma para 
manter os núcleos dos átomos unidos. Consequentemente, os próprios elétrons pi são 
menos fortemente atraídos pelos núcleos e, portanto, mais disponíveis, particularmente 
para um reagente deficiente de elétrons, ou seja, um eletrófilo. Veja abaixo o que ocorre 
com a insaturação, devido ao efeito da ressonância: 
 
 Como a estrutura é um híbrido que comporta tanto uma carga positiva quanto 
uma carga negativa, existem duas possibilidades: a adição nucleofílica e a adição 
eletrofílica. Verifica-se experimentalmente que, talvez devido à alta mobilidade dos 
elétrons pi, uma quase totalidade das reações dos alcenos é iniciada por um ataque 
desses elétrons a um eletrófilo. Portanto, as adições eletrofílicas são típicas dos alcenos. 
 
PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ALCENOS 
 
 1- Halidrificação 
 O HCl, o HBr e o HI transformam os alcenos nos correspondentes haletos de 
alquila. A reação consiste em fazer passar o haleto de hidrogênio, gasoso e anidro, 
diretamente através do alceno. Alcenos com mais de dois carbonos poderiam dar origem 
a mais de um produto. No entanto, na grande maioria dos casos, apenas um deles se 
forma ou existe um deles que se forma em maior quantidade em relação ao outro. A 
orientação da adição nos alcenos depende da estabilidade do carbocátion. Veja o 
exemplo abaixo: 
 
 Como se percebe, o carbocátion que se forma é secundário, e não primário. 
Entretanto, a orientação da adição do HBr, em especial, depende exclusivamente da 
presença ou ausência de peróxidos. Se a reação for feita em ausência de peróxidos 
orgânicos, a orientação da adição segue a regra de estabilidade dos carbocátions. Caso 
seja feita em presença de peróxidos, a orientação da adição se dá exatamente de modo 
oposto, ou seja, o H se liga ao carbono secundário e o Br no carbono primário. isso 
porque a reação nestas condições não se dá por meio iônico, e sim via radicais livres. O 
peróxido utilizado, frequentemente derivado de ácidos carboxílicos, inicia a reação por 
radical livre, e não há formação do carbocátion. Veja: 
 
 O motivo pelo qual o radical formado é secundário e não primário é o mesmo da 
estabilidade dos carbocátions: o efeito indutivo +I causado pelos grupamentos alquila 
para compensar e deficiência eletrônica no carbono. 
Veja aqui alguns aspectos estereoquímicos da halidrificação de alcenos. 
 
 2- Formação de haloidrina (reação com H2O + Cl2) 
 Na adição de cloro ou bromo, em presença de água, podem formar-se compostos 
que possuem um halogênio e um grupo hidroxila em carbonos vicinais. Estes compostos 
denominam-se vulgarmente haloidrinas. Por escolha conveniente das condições da 
reação pode-se obtê-las como principais produtos. Veja: 
 
 
 3- Halogenação 
 O cloro e o bromo transformam facilmente os alcenos em dihaletos vicinais, 
dissolvidos normalmente em um solvente inerte, como o tetracloreto de carbono. O 
iodo, em geral, não reage. A adição prossegue rapidamente, à temperatura ambiente ou 
inferior, constituindo a melhor maneira de se obter di-haletos vicinais. Sabemos que as 
moléculas de um halogênio qualquer é apolar, ou seja, não há diferença de 
eletronegatividade entre os átomos na molécula. Sabemos também que a adição em 
alcenos se dá pelo ataque dos elétrons pi a um eletrófilo. Neste caso, não há um 
eletrófilo com carga real. No entanto, as moléculas do halogênio criam um dipolo 
induzido pelo forte campo elétrico gerado pelas nuvens pi das moléculas do alceno que 
se encontram no meio. A densa nuvem eletrônica da dupla ligação tende a repelir a 
nuvem eletrônica do halogênio, fazendo com que o átomo de halogênio que estiver mais 
próximo da dupla seja relativamente mais positivo e o mais afastado relativamente 
negativo. 
 
Veja aqui alguns aspectos estereoquímicos da halogenação de alcenos. 
 
 4- Hidratação 
 Em meio ácido, os alcenos reagem com a água formando álcoois: 
 
 
 5- Reação com H2SO4 
 Os alcenos podem reagir com ácido sulfúrico concentrado a quente, originando 
sulfatos ácidos: 
 
 
 6- Reação com perácidos 
 Pode-se tratar alcenos com perácido orgânico, resultando um processo de 
epoxidação, isto é, formação de um epóxido: 
 
 O epóxido formado pode ser tratado posteriormente hidratado em meio ácido ou 
básico, produzindo um glicol (diálcool vicinal): 
 
 
 7- Hidrogenação 
 Frequentemente utiliza-se a hidrogenação de alcenos para a produção de alcanos, 
isto é, quebra-se a dupla ligação, originando-se duas ligações simples. A adição de 
hidrogênio aos alcenos pode servir também como método de análise, para se determinar, 
por exemplo, o número de duplas ligações existentes no composto, através da 
verificação da quantidade de hidrogênio consumido na reação. A quantidade de calor 
liberado na hidrogenação de um mol de um composto insaturado chama-se calor de 
hidrogenação. Essa quantidade de calor em quase todos os alcenos gira em torno de 31 
kcal por cada ligação dupla no composto. Os calores de hidrogenação podem também 
nos dar informações sobre as estabilidades relativas dos compostos insaturados. 
 Geralmente, quanto menor o calor liberado na hidrogenação, maior a estabilidade 
do composto. Por exemplo, o 2-buteno-cis libera 28,6 kcal/mol enquanto o isômero 
trans libera 27,6 kcal/mol. Isso significa que o isômero trans do 2-buteno é mais estável 
do que o cis. Também verificou-se que, quanto maior for o número de grupos alquilo 
ligados aos carbonos entre os quais existe a dupla ligação, mais estável será o alceno. 
Sendo a reação de hidrogenação exotérmica, não se dá, no entanto, mesmo a alta 
temperatura, se não estiver presente um catalisador. Este atua diminuindo a energia de 
ativação necessária para que a reação ocorra. Os reagentes são adsorvidos na sua 
superfície, rompendo as ligações pi e enfraquecendo as ligações sigma, o que facilita a 
reação. O paládio, a platina e o níquel podem servir como catalisadores da 
hidrogenação. 
 
 
 8- Oxidação por KMnO4 
 Os alcenos podem ser oxidados com permanganato de potássioem solução 
aquosa de duas maneiras: brandamente ou energicamente. As reações de oxidação e 
redução geralmente não apresentam um mecanismo bem explicado. Por isso não 
devemos nos preocupar muito com os detalhes destes processos. 
 Oxidação branda (Reação de Baeyer) - O permanganato em meio neutro ou 
levemente alcalino é oxidante brando, pois não chega a romper a dupla ligação, mas 
reage introduzindo oxigênios na cadeia. O permanganato é uma solução de coloração 
violeta intensa e quando ele passa para MnO2 precipita esse óxido marrom escuro. O 
resultado da oxidação branda de um alceno com KMnO4 é um diálcool vicinal (glicol). 
Como exemplo, vejamos a oxidação do propeno: 
 
 Oxidação enérgica - Em meio ácido o permanganato é oxidante bastante 
enérgico e leva à ruptura da dupla ligação, quebrando o alceno em moléculas menores. 
Os produtos formados na reação dependem do tipo de carbono da dupla ligação. 
Carbonos primários originam CO2 e H2O; carbonos secundários, ácidos carboxílicos, e 
carbonos terciários, cetonas. Vejamos o primeiro exemplo - a oxidação do buteno-2: 
 
 Perceba que o carbono da dupla na molécula inicial era secundário; daí a 
formação de ácidos carboxílicos. 
 O segundo exemplo é a oxidação do metil-propeno. Como os carbonos da dupla 
são terciário e primário, formam-se, respectivamente cetona e CO2 + H2O: 
 
 9- Ozonólise 
 Os alcenos, reagindo com o ozônio em meio aquoso, produzem aldeídos e/ou 
cetonas. Trata-se de uma reação que destrói completamente a dupla ligação, quebrando 
a molécula do alceno em moléculas menores. O ozônio é um oxidante bastante enérgico 
e entra em reação de adição com o alceno, formando o ozonídeo ou ozoneto, um produto 
intermediário instável, que então se decompõe nos produtos finais, por hidrólise. 
 Na prática, faz-se borbulha o gás ozônio numa solução do alceno em solvente 
inerte, como o tetracloreto de carbono. Por evaporação do solvente em seguida, obtém-
se o ozonídeo, que tem a forma de um óleo viscoso. Por ser muito instável e explosivo, 
não se pode purificar esse ozonídeo, e faz-se reagir diretamente com a água, geralmente 
em presença de um agente redutor. A função desse agente redutor, geralmente a limalha 
de zinco, consiste em impedir a formação do peróxido de hidrogênio, que se aparecesse, 
reagiria com aldeídos e cetonas. O zinco captura um oxigênio, formando o óxido de 
zinco (ZnO). Veja o exemplo da ozonólise do metil propeno: 
 
DIENOS 
 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Nomenclatura oficial IUPAC: prefixo + adieno + posição das duplas ligações 
 
Alguns exemplos importantes: 
 
 
 2- Classificação dos dienos 
 Conforme a posição das duplas ligações, podemos dividir os dienos em três 
grupos: 
• De duplas acumuladas ou alênicos 
• De duplas conjugadas ou eritrênicos 
• De duplas isoladas 
 
 
 3- Propriedades físicas 
 As mesmas dos alcenos. 
 
 4- Métodos de obtenção 
Veja aqui os os principais métodos de obtenção dos dienos 
 
 5- Propriedades químicas 
 As propriedades químicas dos dienos dependem das posições em que se 
encontram as ligações duplas. Ligações duplas isoladas ou acumuladas pouco efeito 
exercem uma sobre a outra, e, por isso, cada uma delas reage como se fosse um alceno 
simples. Excetuando o consumo de maior quantidade de reagente, as propriedades 
químicas dos dienos não conjugados são idênticas às dos alcenos. Os dienos 
conjugados, porém, diferem dos alcenos simples em três aspectos: são mais estáveis, 
são mais reativos e apresentam adição 1,4. 
 Quando se compara os calores de hidrogenação de um dieno de duplas isoladas 
ou acumuladas com um dieno de duplas conjugadas, ambos com o mesmo número de 
carbonos, verificamos que os dienos conjugados liberam menos energia. Isso significa 
que contêm menos energia, ou seja, são mais estáveis. Por exemplo, o pentadieno -1,4 
(duplas isoladas) tem calor de hidrogenação = 61 kcal/mol e o pentadieno -1,3 
(conjugado), 54 kcal/mol. Portanto, este último, com menor calor de hidrogenação, é 
mais estável que o primeiro. 
 As duplas ligações em dienos isolados e acumulados assumem posições fixas, ou 
seja, a ressonância existente não deslocaliza a ligação pi. Estes dienos se comportam, 
então como alcenos simples, pois não há possibilidade de deslocalizar a ligação pi. 
Veja: 
 
 O contrário ocorre com os dienos conjugados: nesse caso há uma deslocalização 
de elétrons, mudando a posição da ligação pi. Isso lhes confere algumas propriedades 
químicas diferentes. Veja abaixo um esquema do movimento dos elétrons pi no 
butadieno - 1,2, gerando formas canônicas da estrutura: 
 
 Num dieno conjugado, os orbitais p (que fazem a ligação pi) dos carbonos 
vizinhos estão a uma mesma distância uns dos outros, devida à ressonância, que faz 
com que as ligações carbono-carbono tenham o mesmo comprimento. As nuvens 
eletrônicas podem então assumir um aspecto contínuo, como mostrado abaixo: 
 
 
PRINCIPAIS REAÇÕES DOS DIENOS 
 
 1- Halidrificação de dienos conjugados (adição 1,4) 
 A ressonância dos dienos conjugados deslocaliza a nuvem pi e produz formas 
canônicas do composto, tornando possíveis mais duas posições para os reagentes 
adicionados - a posição 1,2 e a posição 1,4. Por este motivo, os produtos de uma reação 
desse tipo são chamados produto de adição 1,2 e produto de adição 1,4. Veja abaixo a 
reação entre o butadieno - 1,3 e o HBr: 
 
 As quantidades relativas de cada um dos produtos formados depende da 
temperatura em que a reação foi efetuada. Quando ela se realiza a baixas temperaturas 
(aprox. -80o C) obtém-se uma mistura de 20% do produto 1,4 e 80% do produto 1,2. Se 
ela for realizada em temperaturas mais elevadas (aprox. 40o C), porém, obtém-se uma 
mistura de composição inversa: 20% do produto 1,2 e 80% do produto 1,4. A 
temperaturas intermediárias obtém-se uma mistura cuja composição se situa entre as 
duas indicadas. Outra observação importante é a de que qualquer um dos compostos 
separadamente se transforma na mistura dos dois isômeros, por aquecimento, indicando 
que ela resulta do equilíbrio entre os dois compostos. 
 
 2- Hidratação de dienos acumulados (adição de H2O) 
 Os dienos que possuem duplas acumuladas reagem com água, produzindo 
cetonas. Veja um exemplo de reação, envolvendo o 1,2- butadieno: 
 
ALCINOS 
 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Nomenclatura oficial IUPAC: prefixo + ino + posição da tripla ligação 
 
Alguns exemplos importantes: 
 
 2- A ligação tripla 
 A ligação tripla constitui a característica principal dos alcinos, e os carbonos 
ligados dessa forma possuem hibridação sp, que lhes confere uma geometria linear. A 
ligação tripla é formada por uma ligação sigma e duas ligações pi ortogonais, 
assumindo a forma de um tubo. A sua energia total é de 123 kcal. Mais forte, portanto, 
que a ligação dupla (100 kcal) e a ligação simples (83 kcal). Por estarem mais 
fortemente unidos, a distância da ligação entre os núcleos dos átomos de carbono é 
menor. A inexistência de isômeros geométricos do acetileno (HC CH) serve para 
confirmar a estrutura da ligação tripla. 
 
 3- Propriedades físicas 
 Os alcinos são compostos de baixa polaridade e apresentam essencialmente as 
mesmas propriedades físicas dos alcanos e dos alcenos: são insolúveis em água e 
solúveis em solventes apolares, são menos densos que a água e os pontos de ebulição 
escalonam-se igualmente segundo o número de carbonos na cadeia e dependem da 
maior ou menor ramificação que nela exista. 
 
 4- Métodos de obtenção 
 Não são muito importantes as reações que produzem alcinos, porém, vale a pena 
destacar a desalogenação de dihaletos vicinais. 
 
 5- Propriedades químicas 
 O carbono,quando em tripla ligação, comporta-se como se fosse um elemento 
mais eletronegativo do que o carbono que participa apenas de ligações ou duplas. 
Assim, o hidrogênio ligado ao carbono da tripla ligação adquire um apreciável caráter 
ácido. Assim, a presença ou não do hidrogênio no carbono da tripla ligação faz com que 
os alcinos tenham propriedades químicas diferentes. Os alcinos que possuem o 
hidrogênio terminal são chamados alcinos verdadeiros, e os que não o possuem são 
chamados alcinos falsos. Veja um exemplo que deixa clara essa diferença: 
(alcino verdadeiro) H3C - C C - H + Na H3C - C C - Na + 1/2 H2 
 (alcino falso) H3C - C C - CH3 + Na não reage 
 Os alcinos sofrem típicas reações de adição eletrofílica, assim como os alcenos, e 
pela mesma razão: a reatividade dos elétrons pi. O alcino de maior importância 
industrial é precisamente o membro mais simples da família - o acetileno (etino), 
preparado pela ação da água sobre o carbeto de cálcio (CaC2): 
H2O + CaC2 HC CH + CaO 
 É enorme o consumo anual de acetileno. Dissolvido, sob pressão, em acetona, 
vende-se em garrafas de aço para utilização na soldadura oxiacetilênica. O acetileno é 
material de partida de várias sínteses industriais de importantes compostos orgânicos. 
 OBS: O carbeto de cálcio (conhecido também como carbureto) pode ser obtido 
pela reação entre o óxido de cálcio (CaO) e o carvão coque, realizada a temperaturas 
próximas à 2000o C em fornos elétricos. 
PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ALCINOS 
 1- Halidrificação 
 Quando reagidos com HX, os alcinos produzem haletos e, se existir excesso de 
HX poderemos obter dihaletos germinados. Veja o exemplo da reação entre acetileno e 
HBr: 
 
 2- Halogenação 
 Quando reagidos com halogênios, os alcinos produzem dihaletos. Caso exista 
halogênio em excesso, poderemos obter um derivado tetrahalogenado. Veja o exemplo: 
 
 
 3- Hidratação 
 O mecanismo da adição de água nos alcinos ocorre de maneira análoga à 
hidratação dos alcenos, porém, o produto - um enol - tautomeriza-se na forma cetônica 
ou aldeídica, dependendo da estrutura da cadeia carbônica. Veja o exemplo da 
hidratação do acetileno: 
 
 4- Trimerização do acetileno 
 Aquecendo-se o acetileno e fazendo-o passar por tubos de ferro a temperaturas 
elevadas obtém-se o benzeno. O processo não é industrial porque existem outras fontes 
de extração do benzeno (alcatrão da hulha e petróleo). 
 
 5- Hidrogenação 
 Os alcinos podem ser hidrogenados em presença de um catalisador. Este atua 
diminuindo a energia de ativação necessária para que a reação ocorra. Os reagentes são 
adsorvidos na sua superfície, rompendo as ligações pi e enfraquecendo as ligações 
sigma, o que facilita a reação. O paládio, a platina e o níquel podem servir como 
catalisadores da hidrogenação. Veja que, como a adição do hidrogênio ocorre como se 
fosse um "encaixe", no mesmo lado, o alceno formado terá sempre a configuração cis : 
 
 
 6- Adição nucleofílica de HCN 
 A reação de um alcino com HCN é um caso de adição nucleofílica. Inicialmente, 
o HCN ioniza-se e fornece íons CN- (nucleófilo), que irão iniciar a reação. Veja: 
 
 7- Oxidação por KMnO4 
 Oxidação branda - Nessa reação, a tripla ligação não chega a se romper, e aos 
carbonos são adicionados oxigênios. Os produtos dependem dos tipos de carbono 
iniciais. Geralmente resulta um aldeído ou uma função mista, como no exemplo abaixo 
- um cetoaldeído: 
 
 Oxidação enérgica - A oxidação enérgica dos alcinos por permanganato segue 
uma reação semelhante à oxidação enérgica dos alcenos. Carbonos primários dão CO2 e 
H2O, secundários dão ácidos carboxílicos e terciários, cetonas. 
 
 
HIDROCARBONETOS ALICÍCLICOS 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Nomenclatura oficial IUPAC: ciclo + prefixo + sufixo + o 
 
Alguns exemplos importantes: 
 
 
 2- Teoria das tensões de Bayer 
 De modo geral, quando um átomo de carbono se encontra ligado a quatro outros 
átomos de carbono, o ângulo entre duas ligações quaisquer é de 109o 5' (geometria 
tetraédrica). Segundo Adolf Von Baeyer, em alguns ciclanos, um dos ângulos de 
ligação, em cada átomo de carbono, não possui o valor normal do ângulo tetraédrico, 
pois estas ligações são forçadas a se comprimir, de modo a fechar o ciclo. Assim, o 
ciclopropano é um triângulo equilátero, com ângulos de 60o, e o ciclobutano é um 
quadrado, com ângulos de 90o. 
 Devido ao fator de o valor do ângulo de ligação entre os carbonos no ciclo diferir 
do valor normal tetraédrico, existe nessas moléculas um certa tensão, e daí resulta serem 
elas instáveis, em comparação com as moléculas cujos ângulos de ligação são 
tetraédricos. A tensão em um ciclo pode ser calculada pela fórmula (109o 5' - �) / 2, 
onde �é o ângulo entre dois carbonos do ciclo, supondo uma cadeia coplanar. Assim, 
pela equação, o ciclopropano tem uma tensão de 24o 75', o ciclobutano de 9o 75' e o 
ciclopentano de 0o 75' (desprezível). O ciclopentano, por ter uma tensão desprezível, já 
possui uma grande estabilidade, preferindo reações de substituição, como nos alcanos, 
enquanto o ciclopropano e o ciclobutano, com tensões elevadas, sofrem facilmente 
ruptura na cadeia, dando reações de adição, como nos alcenos. 
 E o ciclohexano? Este teria um ângulo coplanar de 120o, o que causaria uma 
tensão em sentido oposto em relação aos casos citados anteriormente, ou seja, de acordo 
com a fórmula, a tensão para o ciclohexano seria de -5o 25, que seria uma tensão de 
distensão. Por isso, o ciclohexano deveria ser muito instável. Porém, ele é mais estável 
que o ciclopentano e praticamente só dá reação de substituição. Bayer errou, porque os 
átomos de carbono nas cadeias cíclicas com mais de cinco carbonos não são coplanares, 
e mantêm o ângulo tetraédrico (109o 5'), sem tensão. No caso do ciclohexano, os 
carbonos, mantendo o ângulo tetraédrico, podem assumir duas conformações espaciais, 
que foram denominadas barco e cadeira, por fazerem lembrar esses objetos. No 
entanto, a estrutura em forma de cadeira é a mais estável delas. Não pela tensão angular, 
já que ambas têm o mesmo ângulo de ligação (109o 5'), mas pelo fato de a conformação 
barco apresentar interações não-dirigidas entre os átomos de hidrogênio. 
 
 
 3- As ligações no ciclohexano 
 Observando um modelo molecular do ciclohexano podemos perceber que as 
ligações dos átomos de carbono possuem duas direções possíveis: a axial e a equatorial. 
As ligações axiais estão dispostas perpendicularmente ao plano grosseiro do anel e as 
ligações equatoriais encontram-se na cintura do anel, sendo que as ligações axiais e 
equatoriais são alternadas. Veja: 
 
 As ligações em vermelho são axiais e as ligações em azul são equatorias. Um 
ligante que se encontre em posição axial é menos favorecido do que na posição 
equatorial. Isso porque as maiores aglomerações eletrônicas, que geram as inteações 
não-dirigidas, ocorrem entre dois ligantes que se localizam em posições axiais, devido à 
menor distância entre eles. Na posição equatorial, os dois ligantes estão a uma distância 
máxima entre si e, portanto, essa é a posição mais favorecida. Isso pode ser visto 
facilmente com um modelo molecular tridimensional. 
 
 4- Isomeria geométrica 
 As cadeias fechadas, assim como os alcenos, também podem apresentar isomeria 
geométrica cis-trans, pois também existe a impossibilidade de rotação livre das ligações. 
Veja abaixo duas estruturas cíclicas cuja disposição espacial para os seus ligantes 
possibilitam a isomeria cis-trans: 
 
configuração cis configuração trans 
 As estruturas não são iguais, visto que a energia necessária para romper as 
ligações e converter uma estrutura na outra é muito elevada. Pode-se, então,isolar os 
dois isômeros. 
 
 5- Propriedades físicas 
 As propriedades físicas dos hidrocarbonetos alifáticos assemelham-se às dos 
hidrocarbonetos correspondentes de cadeia aberta, embora os pontos de fusão e ebulição 
e as densidades destes compostos sejam ligeiramente mais altos. Por serem compostos 
apolares, dissolvem-se apenas em solventes apolares ou fracamente polares. 
 
 6- Métodos de obtenção 
 Em certas regiões (em especial, na Califórnia), o petróleo é rico em cicloalcanos, 
entre eles o ciclo-hexano, o metil ciclo-hexano, o ciclo-pentano e o 1,2 - dimetil ciclo-
pentano. Estes compostos são excelentes combustíveis, com elevado número de 
octanos. Os demais alicíclicos são preparados em laboratório. 
PRINCIPAIS MÉTODOS DE OBTENÇÃO DOS HIDROCARBONETOS 
ALICÍCLICOS 
 1- Eliminação por nucleófilo em haletos cíclicos 
 Tratando um haleto cíclico com bases pode-se obter um hidrocarboneto alicíclico. 
Veja: 
 
 
 2- Desalogenação de dihaletos não-vicinais com zinco 
 Os dihaletos não-vicinais podem ser tratados com zinco metálico, obtendo-se 
hidrocarbonetos alicíclicos. Veja: 
 
 3- Eliminação com sódio metálico em haletos cíclicos 
 Com sódio metálico, os haletos cíclicos podem produzir hidrocarbonetos 
alicíclicos binucleados. veja: 
 
 
 4 - Desidroxilação de álcoois cíclicos 
 Os álcoois cíclicos podem produzir hidrocarbonetos alicíclicos, se tratados em 
meio ácido. Veja: 
 
 
 
 
 7- Propriedades químicas 
 
PRINCIPAIS REAÇÕES DOS HIDROCARBONETOS ALICÍCLICOS 
1- Halidrificação 
 
 1- Halidrificação 
 Os cicloalcenos podem reagir com HX, da mesma forma como os alcenos, 
produzindo haletos: 
 
 2- Halogenação 
 Os cicloalcenos podem reagir com halogênios, da mesma forma como os alcenos, 
produzindo dihaletos vicinais: 
 
 
 3- Formação de haloidrinas 
 Os cicloalcenos podem reagir com halogênios em solução aquosa, da mesma 
forma como os alcenos, produzindo haloidrinas: 
 
 
 4- Hidratação 
 Os cicloalcenos podem ser hidratados em meio ácido, da mesma forma como os 
alcenos, produzindo álcoois: 
 
 5- Abertura do ciclopropano 
 Os alicíclicos pequenos sofrem reações de abertura do anel, devido à existência 
das tensões de Bayer. Estes compostos reagem com certas substâncias, dando origem a 
compostos de cadeia aberta, que conferem maior estabilidade à molécula. 
Especialmente o ciclopropano, cujas tensões internas são muito fortes, reage com várias 
substâncias. Veja: 
 
 
HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS 
 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 A nomenclatura dos hidrocarbonetos não segue uma norma fixa e vários destes 
compostos possuem nomes próprios. No entanto, a maioria deles é nomeado de acordo 
com os mesmos termos usados nas demais nomenclaturas: radicais, prefixos, infixos e 
sufixos. Grande parte destes compostos têm como cadeia principal o benzeno. 
Alguns exemplos importantes: 
 
 
 2- Estrutura e estabilidade do benzeno 
 O mais comum dos compostos aromáticos é o benzeno. Sua estrutura, descrita 
abaixo com as possíveis representações, é um anel com seis átomos de carbono e três 
duplas ligações conjugadas. Essa estrutura é plana, pois só existem carbonos sp2 
(geometria trigonal plana), e o ângulo de ligação entre eles é de 120o. Além disso, as 
ligações entre os carbonos no anel aromático têm o mesmo tamanho, sendo 
intermediárias entre uma ligação simples e uma ligação dupla. A representação do anel 
aromático com um círculo no meio indica a ocorrência do fenômeno da ressonância, isto 
é, os elétrons são deslocalizados. No anel isto ocorre provavelmente pela ação das 
ligações sigma, que, por estarem muito comprimidas, forçam as ligações pi a se 
deslocarem ciclicamente pelo anel, permitindo uma maior distensão destas ligações. Por 
ser um anel de duplas conjugadas, as nuvens pi no benzeno assumem um aspecto 
contínuo. 
 
 Essa estrutura foi proposta em 1865 pelo químico alemão Friedrich August 
Kekulé e até hoje é aceita pelos químicos de todo o mundo. Chegou-se a essa estrutura a 
partir de vários experimentos, dentre os quais obteve-se três isômeros de um mesmo 
produto, quando se substituiu dois dos hidrogênios do anel benzênico. A estrutura de 
Kekulé, portanto, explica satisfatoriamente os fatos verificados. Veja abaixo os 
isômeros obtidos na substituição de dois hidrogênios por dois átomos de bromo: 
 
 Os calores de hidrogenação e combustão do benzeno são mais baixos do que seria 
de esperar. Calor de hidrogenação é a quantidade de calor que se liberta quando se 
hidrogena um mol de um composto insaturado. Na maioria dos casos observa-se o valor 
de 28-30 kcal/mol para cada ligação dupla do composto. Veja abaixo os calores de 
hidrogenação de alguns compostos: 
 
 Perceba que a ruptura da dupla ligação no ciclohexeno forneceu 28,6 kcal/mol. 
No ciclohexadieno o valor obtido foi bem póximo do esperado, ou seja, 2 x -28,6. 
Deveríamos supor então que, no benzeno, seria liberado uma quantidade de calor 
equivalente a três duplas ligações, ou seja, 85,8 kcal/mol. Mas não é o que se verifica na 
prática. O benzeno fornece 49,8 kcal/mol, isto é, um valor muito menor. Esse fato nos 
indica que o benzeno deve possuir menos energia interna, sendo, por isso, mais estável. 
 Os compostos insaturados geralmente sofrem reações de adição, nas quais a dupla 
ligação se rompe e duas ligações sigma são formadas. Já o benzeno e outros anéis 
aromáticos dão preferência às reações de substituição eletrofílica, nas quais dois ligantes 
são substituídos por outros e a o sistema aromático de duplas ligações permanece 
intacto. Isso confirma a excepcional estabilidade do benzeno. 
 3- A aromaticidade 
 Para que um composto seja classificado como aromático, deve seguir 
rigorosamente três regras: Deve ter estrutura cíclica e plana e deve ter 4n + 2 elétrons 
pi, onde n é obrigatoriamente um número inteiro. Portanto, no anel aromático não pode 
existir carbonos sp3 (exceto como radicais), que têm geometria tetraédrica. Veja alguns 
exemplos abaixo: 
 
 As estruturas 1 e 4 não são aromáticas porque possuem carbono sp3 no anel, 
portanto, o ciclo não é plano. A estrutura 3, apesar de ter somente carbonos de 
geometria trigonal, tem um número de elétrons pi que não condiz com a fórmula 4n + 2, 
já que o n deve ser um número inteiro. As estruturas 2 e 5 são aromáticas, pois 
respeitam as três regras (lembre-se que um carbocátion tem geometria trigonal plana, 
pois sustenta somente três ligações). 
 OBS: Vale lembrar que não só os anéis homocíclios possuem caráter aromático. 
Muitos compostos heterocíclicos também apresentam propriedades aromáticas. 
 
COMPOSTOS HETEROCÍCLICOS 
 1- Nomenclatura e exemplos 
 Compostos heterocíclicos são compostos cíclicos contendo, no anel, um ou mais 
átomos diferentes do carbono. Normalmente, os heteroátomos mais comuns são o 
nitrogênio, o oxigênio e o enxofre. Na verdade, só consideramos como verdadeiros 
compostos heterocíclicos aqueles que possuem anéis estáveis. Deste modo, excluímos 
compostos como, por exemplo, epóxidos e anidridos cíclicos, pois estes compostos 
sofrem facilmente a ruptura do anel, dando reações que mais se assemelham às reações 
dos compostos acíclicos. 
 Não há nenhuma regra rigorosa para a nomenclatura dos heterocíclicos. A maioria 
deles tem nomes particulares. 
Alguns exemplos importantes: 
 
 
 2- A estabilidades dos compostos heterocíclicos 
 Os heterocíclicos mais interessantes e mais importantes são os que possuem 
caráter aromático. Os heterocíclicos aromáticos mais simples são o pirrol, o furano e o 
tiofeno (veja acima), de anéis pentagonais. A estabilidade destes compostos é explicadada mesma forma que no anel benzênico, através das suas estruturas de ressonância, que 
conferem grande estabilidade química ao composto. Veja o exemplo do pirrol (as 
estruturas de ressonância do furano e do tiofeno são análogas às ilustradas abaixo): 
 
 Em geral, os heterocíclicos aromáticos dão preferência a reações de substituição 
eletrofílica: nitração, sulfonação, halogenação, adições de Friedel-Crafts etc (veja aqui 
os mecanismos destas reações), que mantêm a integridade do anel aromático. Os calores 
de combustão destes compostos indicam uma energia de estabilização de ressonância de 
22-28 kcal/mol, um pouco menor do que a do benzeno (36 kcal/mol), porém, muito 
maior do que a maioria dos dienos conjugados (3 kcal/mol). A representação dos anéis 
heterocíclicos aromáticos devem ser representadas, como no benzeno, por um círculo 
inscrito no anel, indicando a ressonância. Comparativamente, quanto à estabilidade do 
anel a ao caráter aromático, podemos dizer que: tiofeno >> pirrol >> furano. 
 3- Propriedades físico-químicas 
 O tiofeno é um líquido de propriedades físico-químicas muito semelhantes às do 
benzeno, e constitui inclusive a impureza mais comum no benzeno obtido do alcatrão de 
hulha. A piridina é um líquido incolor, de cheiro desagradável e bastante solúvel em 
água. Como foi dito anteriormente, os heterocíclicos aromáticos dão preferência a 
reações de substituição eletrofílica. 
 4- Principais ocorrências dos compostos heterocíclicos 
 Os anéis heterocíclicos são importantes, pois aparecem frequentemente em 
produtos naturais, como açúcares, hemoglobina, clorofila, vitaminas e alcalóides 
(cafeína, cocaína, estriquinina etc). Anéis heterocíclicos existem também em 
medicamentos sintéticos, como os antibióticos (penicilina, amicetina, eritromicina etc) 
• O furano aparece na no alcatrão de madeira (pinheiro); o tiofeno 
e o pirrol existem no alcatrão de hulha 
• O anel da pirrolidina aparece na cocaína e na atropina 
• O anel do indol é o núcleo central do triptofano, um aminoácido 
essencial, e em certos hormônios 
• A estrutura da purina aparece na cafeína, no ácido úrico e na 
adenosina (uma base nitrogenada existente nos ácidos nucléicos) 
• A piridina aparece no alcatrão de hulha e na fumaça de cigarro, 
em decorrência da decomposição da nicotina 
• A piridina, quando reduzida, origina a piperidina, cujo núcleo 
encontra-se na cocaína e na piperina (alcalóide de pimenta 
branca) 
• O núcleo da pirimidina aparece em bases nitrogenadas existentes 
nos ácidos nucléicos 
• O núcleo do benzopirano aparece em corantes de folhas, flores e 
frutos 
• A quinolina existe no alcatrão de hulha e seu núcleo aparece 
também na quinina 
• A isoquinolina ocorre no alcatrão de hulha e seu núcleo aparece 
na morfina e na papaverina 
• O núcleo do imidazol aparece na histamina (substância 
responsável por muitas reações alérgicas) 
 5- Algumas aplicações dos compostos heterocíclicos 
• O furano, por hidrogenação, produz o tetrahidrofurano, usado 
como solvente 
• A hidrólise do furano produz o furfural (um aldeído), usado na 
fabricação de plásticos e também como solvente para remover 
impurezas de óleos lubrificantes 
• O pirrol é utilizado para fabricação de polímeros de cor vermelha 
• O indol tem odor agradável e serve à fabricação de perfumes, mas 
sua grande importância reside no fato de servir como matéria-
prima para a fabricação do índigo blue, um corante azul, utilizado 
no tingimento de tecidos 
• A piridina tem um baixo caráter básico (devido ao efeito de 
ressonância do anel, que deslocaliza o par eletrônico do 
nitrogênio), mais fraco que o das aminas terciárias, e é utilizada 
como catalisador básico em sínteses orgânicas e para desnaturar o 
álcool etílico (tornar o etanol industrial impróprio para a 
fabricação de bebidas) 
• A pirimidina é usada na fabricação de certos barbituratos 
(medicamentos usados em sedativos e soporíficos) e certas sulfas 
 6- Os Alcalóides 
 Alcalóides são compostos nitrogenados, em geral, heterocíclicos, de caráter 
básico, que são normalmente produzidos por vegetais e têm ação enérgica sobre os 
animais - em pequenas quantidades podem servir como medicamentos, e em doses 
maiores são tóxicos. Quase todos os alcalóides são substâncias sólidas, de sabor 
amargo. A classificação mais aceita para os alcalóides é aquela que os agrupa de acordo 
com o núcleo da qual derivam (veja as estruturas moleculares de alguns alcalóides). Os 
principais grupos de alcalóides são: 
 
 6.1) Alcalóides relacionados com a piridina: 
 Coniina - Encontrada na cicuta, é um dos poucos alcalóides que se apresenta sob 
a forma líquida. É um veneno fortíssimo. 
 Piperina - Principal alcalóide da pimenta negra. A toxidez dessa substância é 
relativamente baixa em relação à dos demais alcalóides. 
 Nicotina - Principal alcalóide do tabaco, podendo alcançar 4 a 5% da folha seca. 
O produto puro é um líquido incolor. É um veneno muito violento. Por oxidação pelo 
dicromato de potássio, dá origem ao ácido nicotínico, que é uma das vitaminas do 
complexo B. 
 
 6.2) Alcalóides do grupo tropânico: 
 Atropina - Este alcalóide foi isolado da raiz da beladona. É um éster do ácido 
trópico com o tropanol, com grande aplicação em oftalmologia, devido ao seu poder 
midriático. 
 Hiosciamina - É um isômero da atropina, e se encontra em algumas espécies de 
solanáceas. 
 Escopolamina - É um epoxi-derivado da atropina. 
 Cocaína - este alcalóide teve grande importância no início de seu descobrimento, 
mas está praticamente abandonada como medicamento, devida à grande tendência que 
apresenta para causar dependência química. A cocaína é um veneno fortíssimo, 
encontrado na folha da coca, juntamente com outros alcalóides. É um éster do ácido 
benzóico com um derivado do tropano. 
 
 6.3) Alcalóides relacionados com a quinolina: 
 Quinina - É um pó branco pouco solúvel em água, mas forma sais solúveis, 
sendo utilizada sob esta forma. 
 Cinconina - É muito semelhante à quinina em sua estrutura química. Diferencia-
se dela porque, em lugar de um grupamento OCH3, apresenta um átomo de hidrogênio. 
 Estricnina - Em pequenas doses, a estricnina é utilizada como tônico. Em doses 
elevadas, porém, pode causar a morte. 
 
 6.4) Alcalóides relacionados com a isoquinolina: 
 Morfina - É um sedativo de grande potência e largamente empregado como tal. 
Por causar dependência, seu emprego é extremamente controlado. 
 Codeína e Heroína - São também utilizados como narcóticos analgésicos. 
 4- Propriedades físicas 
 Como compostos de baixa polaridade, apresentam basicamente as mesmas 
características dos demais hidrocarbonetos. Os pontos de fusão dos aromáticos 
relativamente mais elevados que os equivalentes alicíclicos, devido ao fato de as 
moléculas aromáticas serem planas, o que permite uma melhor interação intermolecular. 
Em um dialquil-benzeno, os isômeros apresentam pontos de fusão diferentes. Verifica-
se experimentalmente que os pontos de fusão dos derivados crescem na seguinte ordem: 
orto < meta < para. Esse fato constitui um caso particular do efeito da simetria 
molecular sobre as forças cristalinas. Quanto mais elevada for a simetria de um 
composto, tanto melhor será a ordenação segundo uma rede cristalina e por isso tanto 
mais alto será o ponto de fusão e mais baixa será a solubilidade. veja, por exemplo, os 
pontos de fusão dos isômeros do xileno (dimetil-benzeno): 
Orto-xileno: -25o C 
Meta-xileno: -48o C 
Para-xileno: 13o C 
 
 5- Métodos de obtenção 
 O alcatrão da hulha é a melhor fonte natural de compostos aromáticos. A hulha é 
uma variedade do carvão mineral, e pode ser destilada em retortas especiais, produzindo 
três frações: 
• Fração gasosa - gás de iluminação