‘lNome Nº Disciplina Química 2 Professor Natureza Regina Código / Tipo Apostila 2 Série 3a Trimestre / Ano Ap/I Tema Ensino Turma Médio NOTA Data. Valor da avaliação Reações Orgânicas - Adição ---------- Relembrando as reações de substituição Uma reação de substituição ocorre em cadeias saturadas e se caracteriza pela saída de um único elemento para entrar outro. Quando o composto orgânico é um hidrocarboneto, o elemento que sai é o hidrogênio. No caso de um haleto, sai o haleto. Carbono e oxigênio não saem. De um hidrocarboneto sai o hidrogênio do carbono menos hidrogenado. Substituição em alcanos Halogenação (presença de luz) Nitração (presença de ácido sulfúrico) Sulfonação (presença de SO3 e calor) Substituição no benzeno Halogenação (FeX3) Nitração (H2SO4) Sulfonação (SO3 e calor) Alquilação de Friedel-Crafts (AlX3 ou FeX3) Acilação de Friedel-Crafts (AlX3 ou FeX3) A substituição no anel benzênico ocorre com a seguinte condição : sem luz sem calor com catalisador (AlX3 ou FeX3) A substituição na ramificação do anel benzênico ocorre com a seguinte condição : com luz UV com calor sem catalisador ― CH3 FeCl3 ― Cl + HCl ― CH3 + Cl2 ― CH2Cl UV, calor + HCl Substituição em ciclanos Nos ciclos com 5 ou mais carbonos ocorrem reação de substituição com haletos (Cl 2, Br2), sem quebrar o ciclo. + Br2 ― Br + HBr Reações de adição As reações de adição ocorrem em hidrocarbonetos insaturados e se caracteriza pela quebra da ligação mais fraca da insaturação : a ligação pi (). OBS : Na quebra de uma única ligação pi, sempre entrarão dois elementos. Se um dos elementos for o hidrogênio (como é o caso da água e dos hidretos de halogênios), este se sdicionará ao carbono mais hidrogenado da insaturação, segundo a regra de Markovnikov. 1- Hidrogenação A reação com hidrogênio (H2) ocorre com aquecimento e na presença de catalisadores metálicos como a platina (Pt), o níquel (Ni) e o paládio (Pd). H2C = CH2 + H2 Ni, H3C – CH3 2- Halogenação (adição de X) A adição de haletos (Cl2, Br2 e I2) em hidrocarbonetos insaturados ocorre de modo semelhante à hidrogenação. H2CBr – CH2Br H2C = CH2 + Br2 3- Hidrohalogenação (adição de HX) A adição de HX segue a regra de Markovnikov, quando necessário. H3C – C CH + HCl H3C – C = CH | | Cl H 4- Hidratação (adição de água) A reação de hidratação ocorre na presença de catalisadores e em meio ácido e a água se quebra em H–OH. Na formação de um ENOL (um carbono com dupla ligação e presença de OH) a reação continua, rearranjando a molécula (tautomeria) até a formação de um composto estável. H3C C CH Alcino + H2O H3C C = CH H3C C CH3 Tautomeria Cetona OH H O Enol 5- Adição em dienos conjugados Alcadienos ou simplesmente dienos, são hidrocarbonetos de cadeia aberta que apresentam duas duplas ligações entre carbonos. Conforme a localização das duplas na cadeia, os alcadienos são classificados em: Acumulados – quando as ligações duplas estão em carbonos vizinhos (carbonos vicinais). H2C = C = CH2 Isolados – quando as ligações duplas estão separadas entre si por mais de uma simples ligação. H2C = CH – CH2 – CH = CH2 Conjugados – quando as duplas ligações estão separadas por apenas uma única ligação simples. H2C = CH – CH = CH2 2 582827214 Em dienos conjugados existem 2 possibilidades de reação: a) Com reagente em excesso H2C = CH – CH = CH2 + 2Br2 H2C – CH – CH – CH2 | | | | Br Br Br Br b) Com reagente em falta Ocorrem duas reações ao mesmo tempo: a adição 1,2 e a adição 1,4, que é predominante. Na adição do tipo 1,4, as duplas vão para o meio (entre os carbonos 2 e 3) e os reagentes se adicionam aos carbonos 1,4 da insaturação. Por isso essa reação é conhecida como Reação de adição 1,4. Adição 1,2 H2C – CH – CH = CH2 | | H2C = CH – CH = CH2 + Br2 Br Br Predominante Adição 1,4 H2C – CH = CH – CH2 | | Br Br 6- Adição em ciclanos A reação de adição em ciclanos só ocorre em ciclos de 3 e 4 carbonos. Caso a cadeia fechada seja saturada, o ciclo se rompe, abrindo e se transformando em cadeia aberta. A adição do reagente se dá nas extremidades. + Cl2 CH2 – CH2 – CH2 – CH2 | | Cl Cl Se a cadeia fechada for insaturada, a ligação pi se rompe e a adição ocorre nos carbonos da insaturação, sem abrir o ciclo. H + H2 H OBS : Em ciclos com mais de 5 carbonos, não há reação de adição e sim de substituição. Não há quebra da cadeia e sim a substituição de um átomo pelo outro, preservando o ciclo. CH3 + HCl Cl CH3 H 7- Adição de HBr na presença de peróxidos (H2O2) A Regra de Karasch só se aplica na presença de peróxido de hidrogênio e HBr e é conhecida, também, como Regra anti-Markovnokov. Aqui, o H entra no carbono menos hidrogenado. H3C – CH = CH2 + HBr Carbono Carbono mais menos hidrogenado hidrogenado H2O2 H3C – CH – CH2 | | H Br 3 582827214 Exercícios 1- Escreva as reações químicas e dê o nome dos produtos formados. 1) Ciclobutino + ácido bromídrico 2) 2-metil-but-2-eno + ácido bromídrico e peróxido 3) But-2-eno + hidrogênio 4) 1,2-dimetil-ciclobutano + brometo de hidrogênio 5) Propino + água 6) Ciclopropano + cloreto de hidrogênio 7) 2-metil-but-1-eno + bromo 8) Metil-ciclopropeno +brometo de hidrogênio e peróxido 9) Metil-ciclopropano + hidrogênio 10) Ciclobuteno + bromo 11) Propino + bromo 12) But-1-ino + brometo de hidrogênio e peróxido 13) Metil-ciclo-hexeno + cloro 14) 3-metil-but-1-ino + água 15) 1,2-dimetil-ciclobutano + cloro 16) Ciclopropano + bromo 17) 2-metil-but-1-eno + HBr e peróxido 18) Metil-ciclopropeno + ácido clorídrico 19) But-1-ino + ácido clorídrico total 20) Metil-propeno + água 21) 2-metil-but-2-eno + hidrogênio 22) Propino + brometo de hidrogênio e peróxido 23) Metil-ciclo-hexeno + ácido clorídrico 24) Ciclobutino + gás hidrogênio (total) 25) Metil-propeno + ácido clorídrico 26) 3-metil-but-1-ino + brometo de hidrogênio e peróxido 27) Metil-ciclopropano + cloro 28) But-1-ino + cloro total 29) But-2-ino + água 30) Metil-ciclo-hexeno + hidrogênio 31) 2-metil-but-2-eno + ácido clorídrico 4 582827214 32) Metil-ciclopropeno + bromo 33) 2-metil-but-1-eno + cloreto de hidrogênio 34) Metil-propeno + ácido bromídrico e peróxido 35) Ciclopropano + hidrogênio 36) But-1-ino + água 37) Metil-ciclopropano + ácido bromídrico 38) Propino + bromo total 39) Metil-ciclo-hexeno + HBr na presença de peróxido 40) 3-metil-but-1-ino + cloro 41) Ciclobutino + cloro total 42) Metil-ciclopropeno + hidrogênio 43) 2-metil-but-2-eno + água 44) Propino + ácido bromídrico e peróxido 45) 1,2-dimetil-ciclobutano + hidrogênio 46) Metilpropeno + bromo 47) Ciclobuteno + ácido clorídrico 2- Escreva a fórmula estrutural e o nome a) Buta-1,3-dieno + bromo oficial dos reagentes para o produto obtido. b) Penta-1,3-dieno + 2 hidrogênios c) 2-metil-buta-1,3-dieno + 2 HBr a) 2-bromo-propano d) Buta-1,3-dieno + cloreto de hidrogênio b) 2,3-dicloro-but-2-eno e) Penta-1,3-dieno + brometo de hidrogênio c) 3-metil-butanona f) d) Aldeído acético g) Penta-1,3-dieno + 2 cloretos de hidrogênio e) Propanona ou acetona h) 2-metil-buta-1,3-dieno + Cl2 2-metil-buta-1,3-dieno + HCl i) Buta-1,3-dieno + 2 cloros 3- Escreva as reações químicas e dê o nome j) Penta-1,3-dieno + bromo dos produtos formados. k) 2-metil-buta-1,3-dieno + 2 Br2 5 582827214 Respostas dos exercícios 1- 1- 1-bromo-ciclobuteno 34- 1-bromo-2-metil-propano 2- 2-bromo-3-metil-butano 35- Propano 3- Butano 36- But-1-en-2-ol ↔ butanona 4- 1-bromo-2,3-dimetil-butano 37- 1-bromo-2-metil-propano 5- Propen-2-ol ↔ propanona 38- 1,1,2,2-tetrabromo-propano 6- 1-cloro-propano 39- 1-bromo-2-metil-ciclo-hexano 7- 1,2-dibromo-2-metil-butano 40- 1,2-dicloro-3-metil-but-1-eno 8- 1-bromo-2-metil-ciclopropano 41- 1,1,2,2-tetracloro-ciclobutano 9- Metilpropano 42- Metil-ciclopropano 10- 1,2-dibromo-ciclobutano 43- 2-hidróxi-2-metil-butano 11- 1,2-dibromo-propeno 44- 1-bromo-propeno 12- 1-bromo-but-1-eno 45- 2,3-dimetil-butano 13- 1,2-dicloro-1-metil-ciclo-hexano 46- 1,2-dibromo-2-metil-propano 14- 3-metil-but-1-en-2-ol ↔ 3-metil-butanona 47- Cloro-ciclobutano 15- 1,4-dicloro-2,3-dimetil-butano 16- 1,3-dibromo-propano 2- a) Propeno + HBr 17- 1-bromo-2-metil-butano b) But-2-ino + Cl2 18- 1-cloro-1-metil-ciclopropano c) 3-metil-but-1-ino + H2O 19- 2,2-dicloro-butano d) Etino ou acetileno + H2O 20- 2-hidróxi-metil-propano e) Propino + H2O 21- 2-metilbutano 22- 1-bromo-prop-1-eno 3- a) 1,4-dibromo-but-2-eno 23- 1-cloro-1-metil-ciclo-hexano b) Pentano 24- Ciclobutano c) 2,3-dibromo-2-metil-butano 25- 2-cloro-2-metil-propano d) 1-cloro-but-2-eno 26- 1-bromo-3-metil-but-1-eno e) 4-bromo-pent-2-eno 27- 1,3-dicloro-2-metil-propano f) 2-bromo-2-metil-but-2-eno 28- 1,1,2,2-tetraclorobutano g) 2,3-dicloro-pentano ou 2,4-dicloro- 29- But-2-en-2-ol ↔ butanona pentano 30- Metil-ciclo-hexano h) 1,4-dicloro-2-metil-but-2-eno 31- 2-cloro-2-metil-butano i) 1,2,3,4-tetracloro-butano 32- 1,2-dibromo-1-metil-ciclopropano j) 1,4-dibromo-pent-2-eno 33- 2-cloro-2-metil-butano k) 1,2,3,4-tetrabromo-2-metil-butano 6 582827214