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Fund. de Química Orgânica e Biotecnologia Hidrocarbonetos Aula 3 Professora: Natale Carvalho • Hidrocarbonetos Os hidrocarbonetos compõem uma das classes de substâncias mais importantes da Química orgânica. • Hidrocarbonetos Podem ser obtidos a partir da destilação fracionada do petróleo. Esquema de uma torre de fracionamento Fonte: PERUZZO, 2006. • Classificação dos hidrocarbonetos Alcanos (ou parafinas) - Saturados Os alcanos são os hidrocarbonetos que apresentam apenas ligações covalentes simples (C — C) entre seus átomos de carbono. Fórmula geral → CnH 2n + 2 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=hidrocarbonetos&source=images&cd=&cad=rja&docid=6sabTPdkkDYX2M&tbnid=2IOGU7K3IvvPnM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.coladaweb.com/quimica/quimica-organica/hidrocarbonetos&ei=I_37UfOuGJPc8ATMyoEw&bvm=bv.50165853,d.eWU&psig=AFQjCNGxYuTdj6BAMqo-6ZRNIQ-mXB5U0w&ust=1375555220964230 Tipos de fórmulas estruturais • Classificação dos hidrocarbonetos Alcanos (ou parafinas) A União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) vem continuamente (desde 1892) desenvolvendo um sistema de nomenclatura para os compostos orgânicos que nos permite, sem ambiguidades, relacionar e montar a fórmula estrutural com o nome da substância orgânica, e vice-versa Um raciocínio válido para a descoberta da fórmula molecular do undecano é o emprego da fórmula geral: CnH2n + 2, que serve para todo e qualquer membro da série dos alcanos. Undecano 11 carbonos fórmula molecular: C11H24 Tendo o undecano apenas ligações covalentes simples entre seus carbonos (seu infi xo é an), sua estrutura pode ser representada por: • Classificação dos hidrocarbonetos Alcanos (ou parafinas) Variação do ponto de ebulição dos dez menores alcanos de cadeia normal. • Classificação dos hidrocarbonetos Alcanos (ou parafinas) Alcenos (ou alquenos ou olefinas) Alcenos hidrocarbonetos uma ligação covalente dupla Eteno infixo en uma dupla covalente etileno primeiro membro da série dos alcenos • Classificação dos hidrocarbonetos O etileno é um hormônio que acelera o amadurecimento das frutas. Alcenos (ou alquenos ou olefinas) • Classificação dos hidrocarbonetos • Classificação dos hidrocarbonetos Alcinos (ou alquinos) - acetilenos Alcinos hidrocarbonetos uma ligação covalente tripla sequência de carbonos não forme um ciclo Etino infixo en uma tripla covalente primeiro membro da série dos alcinos acetileno b o g d a n h o d a / S h u tt e rs to c kAquecimento de peça metálica com maçarico oxiacetilênico, o qual é alimentado por duas mangueiras: uma, conectada ao cilindro de oxigênio; outra, ao cilindro de acetileno. • Classificação dos hidrocarbonetos Alcinos (ou alquinos) - acetilenos • Nomenclatura Tipos de fórmulas estruturais A União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) vem continuamente (desde 1892) desenvolvendo um sistema de nomenclatura para os compostos orgânicos que nos permite, sem ambiguidades, relacionar e montar a fórmula estrutural com o nome da substância orgânica, e vice-versa Fórmula estrutural do etano nome dos compostos orgânicos prefixo, infixo e sufixo • Nomenclatura de cadeias carbônicas • Prefixo: indica o número de átomos de carbono presentes na cadeia. Portanto, o etano apresenta dois átomos de carbono em sua cadeia. Nomenclatura Infixo: indica a ligação covalente – simples, dupla ou tripla – presente entre os átomos de carbono e, havendo duas ou mais ligações duplas ou triplas, também indicará o número dessas insaturações. • Nomenclatura de cadeias Numerando a cadeia carbônica Para situações como a do modelo, a Iupac também recomenda a numeração da cadeia carbônica a partir da extremidade mais próxima da dupla-ligação. Em seguida, deve-se verificar entre quais carbonos ocorre a ligação dupla (1 e 2) e introduzir no nome do composto o menor desses números, da seguinte maneira: but-1-eno. Isso é necessário, pois existe também o but 2-eno. • Nomenclatura de cadeias carbônicas Exemplos de alguns alcinos com suas respectivas nomenclaturas oficiais: hex-1-ino (antigamente chamado 1-hexino ou hexino-1) hex-2-ino (antigamente chamado 2-hexino ou hexino-2) hex-3-ino (antigamente chamado 3-hexino ou hexino-3) Cíclicas As moléculas representam hidrocarbonetos de estrutura cíclica. Ciclopropano Ciclobutano Ciclopenteno A nomenclatura dessas moléculas deve vir sempre precedida da palavra “ciclo”. • Nomenclatura de cadeias carbônicas • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Grupos substituintes mais comuns. *Entre parênteses temos a antiga nomenclatura, não mais empregada. Passo 1 Determinar a cadeia principal - Maior sequência de carbonos da estrutura que contenha o maior número de insaturações presentes. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Passo 2 - Numerar os carbonos da cadeia principal a partir de uma das extremidades, de maneira que tenhamos os menores números possíveis para os grupos substituintes orgânicos. - Obs.: No caso de haver mais de um grupo substituinte orgânico, deve-se escolher a numeração que fornece um resultado menor para a soma dos números dos carbonos com os grupos substituintes orgânicos (regra dos menores números). • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Passo 3 Escrever o nome do composto. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Passo 3 Escrever o nome do composto. Se existirem grupos substituintes orgânicos iguais, indique a repetição deles com os prefixos di, tri, tetra, penta, etc. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Passo 3 Escrever o nome do composto. Se existirem grupos substituintes orgânicos iguais, indique a repetição deles com os prefixos di, tri, tetra, penta, etc. Exemplos Mais algumas regras de nomenclatura Determinar a cadeia principal. Na eventualidade de existirem duas ou mais cadeias de mesmo tamanho, deve-se escolher como principal a que tiver o maior número de grupos substituintes orgânicos. Passo 1 • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Mais algumas regras de nomenclatura Numerar a cadeia carbônica. Passo 2 • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Mais algumas regras de nomenclatura Determinar o nome. Passo 3 Escrever o nome e o número do posicionamento das ramificações de acordo com a ordem alfabética, desconsiderando os prefixos di, tri, tetra, penta, etc. Nome: 3-etil-2-metil-hexano Insaturação e grupos substituintes orgânicos simultaneamente O principal constituinte do látex é um hidrocarboneto. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Insaturação e grupos substituintes orgânicos simultaneamente Fórmula do hidrocarboneto: Nome: 2-metil-but-1,3-dieno (nomenclatura antiga: 2-metil-1,3-butadieno) • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Insaturação e grupos substituintes orgânicos simultaneamente Nome: octa-1,3,5-trieno (nomenclatura antiga: 1,3,5-octatrieno) Fórmula do fucosserateno: Analisando a estrutura, teremos: • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Insaturação e grupos substituintes orgânicos simultaneamente Nome: 2-etil-3,4,7,8-tetrametilnon-1,3,5-trieno (nomenclatura antiga: 2-etil-3,4,7,8-tetrametil-1,3,5-nonatrieno) Fucosserateno com algumas ramificações adicionadas: • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia fechada não aromática (cadeia mista) Os hidrocarbonetos de cadeia fechada e ramificada, também chamada de cadeia mista (com uma parte de cadeia aberta e outra parte de cadeia fechada), seguem as mesmas regras já estudadas para os hidrocarbonetos de cadeia aberta. Observe a seguir. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia fechada não aromática (cadeia mista) Se houver dois grupos substituintes orgânicos diferentes, a numeração deverá se iniciar pela ordemalfabética. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia fechada não aromática (cadeia mista) Se houver três ou mais substituintes, deverá ser feita uma numeração que capture todos os grupos com menores números da cadeia principal. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia fechada não aromática (cadeia mista) Caso existam insaturação e grupo substituinte: - A prioridade da numeração deve ser da instauração - capturar todos os substituintes ligados à cadeia principal, fazendo o menor contorno na cadeia. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia fechada não aromática (cadeia mista) Mais alguns exemplos de hidrocarbonetos com seus respectivos nomes. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Nomenclatura dos aromáticos • posição 1,2 é coincidente com posição 1,6; assim, posição 1,2 = 1,6 e será chamada de orto. • posição 1,3 é coincidente com posição 1,5; assim, posição 1,3 = 1,5 e será chamada de meta. • no caso da posição 1,4, há coincidência tanto na numeração azul como na vermelha e recebe o nome de posição para. • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Portanto: • A posição orto ocorre entre dois grupos vicinais (vizinhos). • A posição meta ocorre quando há dois grupos separados por um único carbono. • A posição para ocorre quando dois grupos estão em posições opostas no anel. Nomenclatura dos aromáticos • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados Exemplos (compostos aromáticos): Nomenclatura dos aromáticos • Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados 39 40 41 42 Bons estudos! http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=hidrocarbonetos&source=images&cd=&cad=rja&docid=n0trjxKMxY4ixM&tbnid=DUcRtWe0EoBoxM:&ved=0CAUQjRw&url=http://amostravirtual.blog.terra.com.br/2009/04/15/hidrocarbonetos-fonte-de-poder-e-discordia/&ei=3P_7Uf7NCILy9gSQiYCABw&bvm=bv.50165853,d.eWU&psig=AFQjCNGxYuTdj6BAMqo-6ZRNIQ-mXB5U0w&ust=1375555220964230