2- Introdução à Química Orgânica Representações de Fórmulas Estruturais Representação por traços H H H H H O H C C C H H H H C H H O H C C H H H H H H H C C C H H O H propan-1-ol H H H C C C H H propeno H H H H H C C H H C C H H H H C H C H C H H H ciclopropano ciclobutano 2- Introdução à Química Orgânica Representações de Fórmulas Estruturais Formas condensadas H propan-2-ol H O OH H CH 3CHCH 3 H propeno C C C H H H H H C C H H (CH 3)2CHOH CH 3CHOHCH 3 H C CH 3CH(OH)CH 3 CH2CHCH3 H H ciclopropano H H C H C C H H H2C CH 2 CH 2 H 2- Introdução à Química Orgânica Representações de Fórmulas Estruturais H2 C CH CH2 CH3 •FÓRMULAS DE LIGAÇÕES EM LINHA CH2CHBrCH2CH3 Br Br 2-bromobutano CH H2 C OH CH2 prop-2-eno-1-ol H2 C H2 C H2 C CH2 CH2 ciclobutano CH2CHCH2OH OH 2- Introdução à Química Orgânica Representações de Fórmulas Estruturais FÓRMULAS TRIDIMENSIONAIS H H H H C C H H H H H H C C H Metano H H C H H Etano H H H Cl C C Cl Cl H H H Clorometano H H C H H H H H C H 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Alcanos Etano Metano CH4 H H C H H H C2H6 H C C H H H H Hibr idação sp3 Geometr ia tetraédrica Ângulos de 109,5° ligação 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Alcenos Propeno Eteno C2H4 H H C C H C3H6 H C C H H H H C H 2 Hibr idação sp Geometr ia tr iangular plana Ângulos de 120° ligação H ligação 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Iso m e ris m o cis-tra ns H C H Cl C Cl cis-1,2-dicloroeteno H C Cl Cl C H trans-1,2-dicloroeteno Ester eois óm er os : m esm a fór m u la m o lecular m es m a co ne ctividad e d ifer en te arr anjo esp acial dos áto m o s 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Alcinos Propino 2 ligações Etino C2H2 H C C H C3H4 H H C C C H H Hibr idação sp Geometr ia linear Ângulos de 180° ligação 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Com pos tos ar om áticos H H H H H H Todos os átomos de car bono 2 têm hibr idação sp H H H H H H electrões em orbitais p C6H6 ligações 2- Introdução à Química Orgânica Grupos alquilo - terminação -ilo Grupos Funcionais rem oção de um H alcano grupo alquilo H RH (alcano) H H C rem oção de um H H H H H metilo metano R (grupo alquilo) H H C C H H H rem oção de um H H H rem oção de um H H H H C C C H H H H C C H H ou CH3CH2 etilo etano H ou CH3 C H propano H H H H C C C H H H ou CH3CH2CH2 propilo H rem oção de um H H H H H C C C H H isopropilo H ou CH3CH CH3 2- Introdução à Química Orgânica HALETOS DE ALQUILO Grupos Funcionais Substituição de um átomo de H por F, Cl, Br, ou I alcano átomo de hidrogénio terciário (3º) 1º 1º CH 3 H H3C 1º C átomos de hidrogénio primários (1º) 1º H C C H H H H 2º CH2 3º CH H3C H 2ºCH 1º CH3 haleto de alquilo H H C C H H carbono 1º Br ou CH3 CH2 Br 1-bromoetano etano 2 H H3C H haleto de alquilo prim ário H carbono 2º H átomos de hidrogénio secundários (2º) H H H H C C C H H C C C H Br H H ou CH3 CHBrCH3 2-bromopropano H H H H C C C H H H H H propano Br ou CH3 CH2 CH2 Br carbono 1º 1-bromopropano CH3 H3 C haleto de alquilo secundário C haleto de alquilo prim ário CH3 H CH3 2-m etilpropano H3 C C Br ou (CH3)3 CBr CH3 2-bromo-2-m etilpropano carbono 3º haleto de alquilo terciário 2- Introdução à Química Orgânica HALETOS DE ALQUILO Grupos Funcionais Substituição de um átomo de H por F, Cl, Br, ou I alcano H H H C C H H H H haleto de alquilo H H C C H H carbono 1º Br ou CH3 CH2 Br 1-bromoetano etano H H haleto de alquilo prim ário H carbono 2º H H H H H C C C H H C C C H Br H H ou CH3 CHBrCH3 2-bromopropano H H H H C C C H H H H H propano Br ou CH3 CH2 CH2 Br carbono 1º 1-bromopropano CH3 H3 C haleto de alquilo secundário C haleto de alquilo prim ário CH3 H CH3 2-m etilpropano H3 C C Br ou (CH3)3 CBr CH3 2-bromo-2-m etilpropano carbono 3º haleto de alquilo terciário 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais Isóm e ros constitucionais - mesma fórmula mo lecular - diferente conectividade C4H9Br H H H H H C C C C Br H H H H H H H H H C C C C H H H H H H Br H H C H H C H H H H H Br C C C C H H H H H H H H H C Br C C H H H C H H H H H H H C C C C H H Br H H H C C Br H haleto de alquilo terciário haleto de alquilo secundário haleto de alquilo primário 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais ÁLCOOIS ROH CH3 OH - metanol ou álcool metílico sp 3 CH3 CH2 OH - etanol ou álcool etílico H H H H H C C C C H H H H álcool primário (butan-1-ol) OH carbono 1º H H H H H C C C C H H OH H álcool secundário (butan-2-ol) CH 3 H carbono 2º H3C C CH 3 OH carbono 3º álcool terciário (2-metilpropan-2-ol) ter-butanol 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais ÉTERES R OR o u ROR´ CH3 OCH3 - éter dimetílico H3C O CH3 CH3 CH2 OCH2CH3 - éter dietílico éteres cíclicos O óxido de etileno O tetra-hidrofurano (THF) 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais H AMINAS N H H N R H H H amina 1ª H N CH3 H N ´´R R metilamina R R´ R´ amina 2ª amina 3ª N H3 CH2 C CH3 N CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 H N N-etilmetilamina trietilamina H NH2 N amina aromática amina cíclica anilina H H3 C C H N CH3 H isopropilamina piperidina N - hibridação sp 3 geometria pirâmide trigonal tal como o NH 3 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais ALDEÍDOS E CETON AS R O O C C R R´ cetona aldeído R=R´ou R°R ´ grupos alq uilo ou arilo O H H C C C H H H H propan-2-ona (dimetilcetona) H R= H ou alquilo ou arilo O sp3 - s sp2-sp3 sp2 -sp2 p-p C H3C H etanal (acetaldeído) 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais ÁCID OS CARB OXÍLIC OS O C R O (RC OOH ) H R= H ou alquilo ou arilo sp2 O H H C sp3 - s C O 2 3 sp -sp H 2 2 sp -sp H sp3 p-p ácido etanóico (ácido acético) O C O OH C H OH ácido fórmico HO ácido p-hidroxibenzóico 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais ÉSTERES O R C O R´ Fórmula (RC OOR ´) ar oma/sabor C3H7-COO-C2H5 ananás C3H7-COO-C5H11 alperce CH3-COO-C8H15 laranja C3H7COOCH3 maça CH3-COO-C5H11 banana 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais AMIDAS O C R N R´ R´´ RC ONH R´ Amida secundária RC ONR ´R´´ Amida terciária O O H 3C Amida primária RC ONH2 O C C N H N H H acetamida (etanamida) acetanilida CH3 H3C C N CH3 CH3 N,N-dim etilacetamida (N,N-dim etiletanamida) 2- Introdução à Química Orgânica Grupos Funcionais fenol éter HO anel de benzeno O N HO álcool secundário CH3 amina terciária amina primária alceno Morfina NH2 fenol H N S O HO N O CO2H amida secundária ácido carboxílico amida terciária cíclica (lactama) Amoxilina 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular Forças intermoleculares - forças atractivas responsáveis pelas propriedades dos gases e dos estados condensados da matéria (líquido e gasoso). As temperaturas de ebulição e de fusão reflectem, normalmente, a intensidade das forças existentes entre as moléculas. Tipos de forças intermoleculares • Forças dipolo-dipolo • Ligação de hidrogénio • Forças ião-dipolo • Forças de dispersão 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular Forças dipolo-dipolo - forças que ocorrem entre moléculas polares. + - + - + - - + - + - + + - + - + - dependem: • momento dipolar • tamanho das moléculas 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular Ligação de hidrogénio - tipo especial de força dipolo-dipolo, particularmente forte, entre o átomo de H numa ligação polar, tal como N-H, O-H ou F-H e um átomo electronegativo de O, N ou F H H O H H H F O H H H O H H N H H O H O H H H H H H N H H N H H N H N H H H depende: • força atractiva entre os pares isolados do átomo electronegativo e núcleo do átomo de H. F 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular Forças ião-dipolo - forças que ocorrem entre um ião e uma molécula polar. + + Na + Br- dependem: • carga e tamanho do ião • momento dipolar e tamanho da molécula - 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular Forças de dispersão - forças atractivas que surgem como resultado de dipolos temporários induzidos nos átomos ou moléculas. átomo neutro + + + - dipolo interacção ião-dipolo induzido dipolo-induzido - anião - - interacção dipolo-dipolo induzido dipolo-induzido dependem: • carga do ião ou intensidade do dipolo • polarizabilidade do átomo ou molécula neutra, isto é, da facilidade com que a nuvem electrónica de um átomo neutro ou molécula pode ser distorcida. 2- Introdução à Química Orgânica Propriedades Físicas e Estrutura Molecular • A força de dispersão é proporcional à polarizabilidade e esta aumenta, em geral, com a massa molar. • Em alguns casos as forças de dispersão são comparáveis ou até maiores do que as interacções dipolo-dipolo em moléculas polares. Temp. fusão Temp. fusão CH4 -182,5°C CH3F (m= 1,8D) -141,8°C CBr4 -90,0°C CCl4 (m= 0) -23,0°C O pentano éter dimetílico OH butan-1-ol