química orgânica

Instituto Superior Técnico
Departamento de Engenharia Química e Biológica
Química Orgânica
QUÍMICA ORGÂNICA
https://fenix.ist.utl.pt/disciplinas/qo3/2008-2009/2-semestre
ACETATOS AULAS TEÓRICAS
Parte I
Mestrado integrado em Engenharia Biomédica
Mestrado integrado em Engenharia do Ambiente
Licenciatura Bolonha em Engenharia de Materiais
Docente responsável: Dulce Elisabete Bornes Teixeira Pereira Simão
([email protected])
2º Semestre 2008/2009
1
Índice
Parte I
Nomenclatura e Grupos Funcionais
3
Estrutura Electrónica
17
Estrutura Molecular
22
Estrutura Molecular
34
Reacções Orgânicas
40
Reacções ácido-base
47
Estereoquímica
65
Halogenação de alcanos
94
Substituição nuclófila alifática
96
Eliminação
121
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Nomenclatura de aminas
Terminação:
-amina
N
N
H
NH2
etilamina
etilmetilamina
etilmetilpropilamina
Quando –NH2 não é o grupo principal é designado por amino-
Classificação de aminas
Nomenclatura de éteres
O
O
Éter dimetílico
O
Éter metil etílico
O
Éter di-isopropílico
Éter fenil metílico
Metoxibenzeno
Anisole
O
Éter metil neopentílico
1-metoxi-2,2-dimetilpropano
● Considerar a cadeia de carbono mais comprida
● Indicar a posição do substituinte -OR (alcoxi)
12
Nomenclatura de aldeídos e cetonas
Terminação:
-al (aldeídos)
O
O
H
-ona (cetonas)
H
metanal
H3C
etanal
O
O
H
etilmetilcetona
acetofenona
Nos aldeídos mais complicados pode dar-se o sufixo carbaldeído
Quando há outra função prioritária o grupo aldeído aparece com o
prefixo -formil
CH
3-formil-ciclo-hexanona
O
O
Quando há outra função prioritária o grupo aldeído
aparece com o prefixo -formil
H
13
Nomenclatura de ácidos carboxílicos
Terminação: ácido…-óico
O
O
H
OH
O
H3C
OH
OH
Ácido acético
Ácido fórmico
Ácido heptanóico
O
OH
Ácido 2-hidroxi-4-metilpentanóico
OH
Nomenclatura de anidridos
Terminação: anidrido…-óico
O
O
O
O
O
O
Anidrido acético
Anidrido acético e propiónico
O
O
O
Anidrido hexanóico
14
Nomenclatura de ésteres
Terminação: ato…-ilo
O
O
O
O
Acetato de etilo
Butanoato de metilo
Nomenclatura de halogenetos de acilo
Terminação: …eto…-ilo
O
O
Cl
Cloreto de acetilo
Br
Brometo de hexanoílo
O
Cl
Cloreto de 4-metil pentanoílo
15
Nomenclatura de amidas
Terminação: …-amida
O
O
O
NH2
NH2
acetamida
NH2
hexanamida
O
benzamida
O
NH
CH3
N
CH3
CH3
N-metilbenzamida
3-N,N-trimetilbutanamida
16
17
18
19
20
21
22
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24
25
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28
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30
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32
33
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59
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70
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77
78
79
80
81
82
83
Estereoquímica de polímeros
Os principais polímeros vinílicos são monosubstituidos, do tipo:
CH2CH
*
X
*
n
Nestas polimerizações há formação de carbonos quirais (∗)
H2C
∗
H2
C
CH
X
∗
H2
C
H
C
X
∗
H2
C
H
C
H2
C
H
C
X
X
∗
H
C
X
Cada átomo está ligado a 4 substituintes diferentes (se n≠m)
*
H
H2
C
H
C
X
∗
H2
C
C
H
C
X
n
*
X m
O átomo de carbono é quiral (se n≠m)
Há várias hipóteses de orientações relativas para os vários carbonos
quirais:
X
H
X
H
X
H
X
X
H
H
X
X
H
H
X
H
X
H
X
X
H
X
H
X
H
X
H
H
X
X
H
X
H
X
H
X
H
X
H
H
X
H
X
Isotactico
X
H
≡
H
≡
X
≡
H
Sindiotactico
Atactico
84
85
86
87
88
89
90
91
Mono e polissacáridos
Hidratos de carbono são aldeídos ou cetonas poli-hidroxílicas ou substâncias que
por hidrólise dão aldeídos ou cetonas poli-hidroxílicas.
Monossacárido é o hidrato de carbono mais simples e é classificado consoante o
número de átomos de carbono e se contém o grupo aldeído ou cetona
Triose – 3 átomos de carbono
Tetrose – 4 átomos de carbono
Pentose – 5 átomos de carbono
Classificação de monossacáridos Hexose – 6 átomos de carbono
Aldose – contém grupo aldeído
Cetose – contém grupo cetona
O
CH2OH
O
CH2OH
CH
C
CH
C
CHOH
CHOH
O
O
(CHOH)
(CHOH)n
CHOH
CHOH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
n
Aldose
Cetose
Aldotetrose
Monossacáridos mais simples:
Cetopentose
O
CH
O
H
O
C
R
H
C
OH
CH2OH
D (+)-Gliceraldeído
HO
C
H
C
C
CH2OH
∗
S
H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
Gliceraldeído Di-hidroxiacetona
(aldotriose)
(cetotriose)
L (-)-Gliceraldeído
Açucar D: Quando o monossacárido
tiver o estereocentro mais alto
(penúltimo carbono) com a mesma
configuração que o D-(+)-gliceraldeído.
Açucar L: Quando o monossacárido
tiver o estereocentro mais alto
(penúltimo carbono) com a mesma
configuração que o L-(+)-gliceraldeído.
O
CHOH
H
O
CH2OH
CH
C
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
C
OH
CH2OH
D-aldopentose)
HO
C
O
H
CH2OH
L-cetohexose)
As designações D e L (tal como R e S) não estão relacionadas com as rotações
específicas dos açucares. Podemos ter açucares D-(+)- ou D-(-)- e L-(+)- e L-(-)-.
92
As pentoses e as hexoses existem naturalmente nas formas cíclicas
(hemiacetálicas)
O
CHOH
CH
D-(+)-Glucose:
H
C
OH
HO
C
H
OH
H
C
OH
OH
HOH2C
C
H
H
C
OH
HO
C
H
H
C
H
C
O
CH2OH
O
H
H
OH
H
H
H
≡
OH
H
H
OH
D,α-Glucopiranose
OH
H
OH
H OH
O
OH
H
H
OH
O
D,β-Glucopiranose
HO
≡
OH
HO
H
H
H
HO
CH2OH
H
OH
O
HO
OH
H
D-(+)-Glucose
H OH
CH2OH
OH
H
OH
H
Dissacárido
H
CH2 OH
O
Sucrose
OH
CH2OH
H
OH
O
OH
OH
O
CH2OH
OH
De D-glucose
OH
De D-frutose
Polissacáridos: São polímeros naturais constituídos por um número mais ou menos
elevado de unidades de monossacáridos. Os mais importantes na natureza são o
amido e a celulose.
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3.
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Resumo da características de SN1 e SN2
SN1
SN2
Cinética
Unimolecular
(Electrófilo)
Bimolecular
(Electrófilo / Nucleófilo)
Processo
Por passos
Concertado (um só passo)
Intermediário
SIM, carbocatião
NÃO
Tipo de nucleófilo Não afecta velocidade
Afecta muito a velocidade
(afecta k)
Efeitos
estereoquímicos
Pouco influentes
Muito influentes
Estereoquímica
Racemização
Inversão
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130
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