Baixe organica - quimica dos compostos organicos II aula 1 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Agrícola, somente na Docsity! Química dos Compostos Orgânicos II São Cristóvão/SE 2009 Acácia Maria dos Santos Melo Elayne Emilia Santos Souza Projeto Gráfi co e Capa Hermeson Alves de Menezes Diagramação Lucílio do Nascimento Freitas Ilustração Luzileide Silva Santos Elaboração de Conteúdo Acácia Maria dos Santos Melo Elayne Emilia Santos Souza S237q Santos, Acácia Maria dos Química dos compostos orgânicosII / Acácia Maria dos Santos -- São Cristóvão: Universidade Federal de Sergipe, CESAD, 2009. 1. Química orgânica. 2. Compostos orgânicos. I. Título. CDU 547-3 Copyright © 2009, Universidade Federal de Sergipe / CESAD. Nenhuma parte deste material poderá ser reproduzida, transmitida e gravada por qualquer meio eletrônico, mecânico, por fotocópia e outros, sem a prévia autorização por escrito da UFS. FICHA CATALOGRÁFICA PRODUZIDA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Química dos Compostos Orgânicos II Reimpressão AULA 1 Aldeídos e Cetonas ............................................................................ 07 AULA 2 Reações dos Aldeídos e Cetonas ...................................................... 23 AULA 3 Ácidos Carboxílicos ........................................................................... 43 AULA 4 Reações dos ácidos carboxílicos ...................................................... 59 AULA 5 Derivados de ácidos carboxílicos: compostos de acila ...................... 81 AULA 6 Alcoóis, Éteres, Fenóis e Compostos de Enxofre ........................... 135 AULA 7 alcoóis, fenóis, éteres e compostos de enxofre ............................... 159 AULA 8 Aminas ........................................................................................... 177 AULA 9 Sais Diazônio ....................................................................................211 AULA 10 Compostos Heterocíclicos ............................................................... 229 Sumário Acidez e basicidade dos alcoóis e fenóis e propriedades químicas d ALDEÍDOS E CETONAS META Reconhecer as estruturas dos aldeídos e cetonas, diferenciando sua reatividade com relação aos efeitos estéricos e eletrônicos. OBJETIVOS Ao final desta aula, o aluno deverá: reconhecer a estrutura e entender a reatividade do grupo carbonila; nomear os diferentes tipos de aldeídos e cetonas; fazer associação entre as propriedades físicas dos aldeídos e cetonas; e distinguir os diversos tipos de obtenção dos aldeídos e cetonas. PRÉ-REQUISITOS Para essa aula é necessário lembrar os conceitos de: ressonância, acidez e basicidade, hibridização, forças intermoleculares, moléculas polares e apolares. Deve também relembrar as regras de nomenclatura dos hidrocarbonetos. Aula 1 Thinner (Fonte: dilutec.com.br) 10 Química dos Compostos Orgânicos II carbono é eletrofílico e o oxigênio, nucleofílico e ligeiramente básico. Esta polarização pode ser descrita por uma forma de ressonância ou por cargas parciais. REATIVIDADE Antes de começarmos a estudar os aldeídos e cetonas, faz-se neces- sário um conhecimento da reatividade dos grupos carbonila. O efeito mais importante da polaridade do grupo carbonila é sobre a reatividade química da ligação dupla C=O, pois, esta dá adições, como as ligações p de alquenos (alcenos). Por causa do átomo de carbono do grupo carboní- lio carregar uma carga parcial positiva, ele se comporta como um eletrófi- lo (ácido de Lewis) e reage com os nucleófilos. Pelo contrário, o átomo de oxigênio no grupo carbonila carrega uma carga parcial negativa e é, por- tanto, um nucleófilo (base de Lewis), reagindo com os eletrófilos. NOMENCLATURA Nos compostos orgânicos I vocês viram as regras sistemáticas de nomenclatura dos hidrocarbonetos de acordo com a IUPAC, agora iremos aplicar estas regras nos compostos carbonilados com a mudança da ter- minação de acordo com o grupo funcional. NOMENCLATURA DAS CETONAS A nomenclatura sistemática de uma cetona é obtida pela substitui- ção da terminação “ano” do nome do hidrocarboneto correspondente por “ona” para cetonas. A cadeia é numerada na direção que fornecer o me- nor número de carbonos que possua a função, no caso, de cetonas cícli- cas, o número que representa a posição da função não é necessário por 11 Aldeídos e Cetonas Aula 1que se supõe que o carbono carbonílico ocupe a posição 1. Freqüente- mente os nomes derivados são usados para cetonas – os substituintes ligados ao carbono carbonílico são citados em ordem alfabética, segui- dos da palavra cetona. NOMENCLATURA DOS ALDEÍDOS Pelo sistema IUPAC nomeiam-se os aldeídos alifáticos substituindo- se a terminação o do nome do alcano correspondente por “al”. Como o grupo aldeído deve estar no final da cadeia carbonada, não há necessida- de de indicar a sua posição. Entretanto, quando outros substituintes es- tão presentes, considera-se que o grupo carbonila ocupe a posição-1. Quando o grupo carbonila está ligado a um anel aromático, o com- posto recebe o nome de benzaldeído, tolualdeído, naftaldeído, e assim por diante. 12 Química dos Compostos Orgânicos II Para os aldeídos mais complexos, nos quais o grupo –CHO está liga- do a um anel, o sufixo –carbaldeído é utilizado. Os aldeídos também existem como compostos aromáticos, como por exemplo, o benzaldeído. Alguns aldeídos aromáticos, obtidos de fontes naturais, têm aroma agradável. PROPRIEDADES FÍSICAS O grupo carbonila é um grupo polar; consequentemente os aldeí- dos e cetonas têm pontos de ebulição mais altos do que os hidrocarbo- 15 Aldeídos e Cetonas Aula 1Agentes oxidantes fortes oxidam os metilbenzenos a ácidos benzói- cos. Entretanto, é possível se interromper a oxidação no estágio do alde- ído, usando-se reagentes que convertem o grupo metila em um interme- diário que é difícil de continuar a se oxidar. c) Preparação dos Aldeídos pela Redução de Derivados Ácidos Os cloretos de acila (RCOCl),podem ser reduzidos a aldeídos, usan- do-se hidrogênio e um catalisador de paládio que foi tratado com enxofre. Esta técnica é conhecida como redução de Rosenmund, geralmente fornece aldeídos com rendimentos excelentes. 16 Química dos Compostos Orgânicos II Os cloretos de ácidos também podem ser reduzidos a aldeídos, pelo tratamento com hidreto de lítio e tri-t-butoxialumínio (LiAlH[OC(CH 3 ) 3 ] 3 . CETONAS a) Preparação de Cetonas através da Reação de Acilação de Friedel-Crafts Como vocês viram em compostos orgânicos I, as reações do anel benzênico se passam através de um ataque eletrofílico ao anel. Sendo assim os cloretos de acila reagem em presença de ácidos de Lewis geran- do o eletrófílo que ataca o anel que ataca o anel benzênico fornecendo uma aril-alquil cetona ou uma diaril-cetona. b) Preparação de Cetonas através da Reação de Compostos Organocád- mio com Cloretos de Ácido Os reagentes de Grignard (RMgX) são muitos reativos para serem usados na preparação das Cetonas. Entretanto, se um reagente de Grig- nard é primeiro convertido em um dialquilcádmio, por tratamento com cloreto de cádmio anidro, o tratamento subseqüente com cloreto de ácido fornece uma cetona com bons rendimentos. 17 Aldeídos e Cetonas Aula 1Esquema geral: c) Preparação de Cetonas a partir de Dialquilcuprato de Lítio Esquema geral: Exemplo: 20 Química dos Compostos Orgânicos II COMENTÁRIO SOBRE AS ATIVIDADES 1. c) A numeração é feita o mais próximo de um dos grupos carbonila 2,6 – octanodiona f) A numeração é feita de modo que os substituintes fiquem com o menor conjunto de números possíveis. 2,5 < 3,6, então 2,5-dimetil ciclohexanona 2. Essa para ser respondida é necessário colocar a fórmula estrutural e em seguida verificar qual a força intermolecular que atua em cada um dos seguintes compostos. O ponto de ebulição mais alto é no pentanol devido formar pontes de hidrogênio entre si que é uma força intermolecular mais forte do que a interação dipolo-dipolo existente no aldeído (pentanal). 21 Aldeídos e Cetonas Aula 1 PRÓXIMA AULA Na próxima aula estudaremos as propriedades químicas dos aldeídos e cetonas. REFERÊNCIAS ALLINGER, Norman L. et al. Química Orgânica. Rio de Janeiro: LTC, 2004. BRUICE, Paula Yurkanis. Química Orgânica, v. 2. São Paulo: Pear- son, 2006. SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig. Química Orgânica, v. 2. São Paulo: LTC, 2006. MCMURRY, John. Química Orgânica: Combo. São Paulo: Thomson Learning, 2005. PETER, K.; VOLLHARDT, C; SCHORE, Neil E. Química Orgânica: estrutura e função. São Paulo: Bookman, 2004. AUTO-AVALIAÇÃO 1 - Como você poderia usar a reação de Grignard sobre aldeídos e a ceto- na para sintetizar os seguintes compostos? a) 2-Pentanal b) 1-Fenil-ciclohexanol c) 1-Butanol d) Difenilmetanol 2. Façam uma pesquisa e relacione dez aldeídos e dez cetonas, fazendo um estudo comparativo de suas propriedades físicas (ponto de ebulição, solubilidade,etc.)