Reações Orgânica Profº Armando J. De Azevedo

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1 Reações Orgânica Profº Armando J. De Azevedo

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3 + l l ouve a troca do IDROGÊNIO pelo LORO REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO É quando um átomo ou grupo de átomos é substituído por um radical do outro reagente. l + l l + LUZ l

4 + l l ouve a adição dos átomos de LORO aos carbonos INSATURADOS REAÇÃO DE ADIÇÃO É quando duas ou mais moléculas reagentes formam uma única como produto + l l l 4 l l

5 + 2 O Ocorreu a saída de ÁGUA do etanol REAÇÃO DE ELIMINAÇÃO É quando de uma molécula são retirados dois átomos ou dois grupos de átomos sem que sejam substituídos por outros O O

6 Entre os compostos orgânicos que sofrem reações de substituição destacam-se Os alcanos. O benzeno e seus derivados. Os haletos de alquila. Os alcoóis. Os ácidos carboxílicos.

7 É quando substituímos um ou mais átomos de hidrogênio de um alcano por átomos dos halogênios LUZ + l l l + l

8 Podemos realizar a substituição dos demais átomos de hidrogênio sucessivamente, resultando nos compostos 4 l 2 3 l l 2 2 l 2 l 2 l 3 l 2 l 4 l l l l

9 A halogenação de alcanos é uma reação por radicais livres, ou seja, uma reação RADIALAR Para iniciar esse tipo de reação, temos que produzir alguns radicais livres, e as condições para isso são luz de frequência adequada ou aquecimento

10 Nos alcanos de cadeias maiores, teremos vários átomos de hidrogênios possíveis de serem substituídos A reatividade depende do ARBONO onde ele se encontra; a preferência de substituição segue a seguinte ordem: terciário > secundário > primário I l 2 I LUZ l I 3 3 I + l 3 3 produto principal

11 01) No 3 metil pentano, cuja estrutura está representada a seguir: O hidrogênio mais facilmente substituível por halogênio está situado no carbono de número: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 6. 3

12 Neste caso todos os átomos de hidrogênios são equivalentes e originará sempre o mesmo produto em uma mono halogenação l + l 2 All 3 + l

13 onsiste na reação do benzeno com ácido nítrico (NO 3 ) na presença do ácido sulfúrico ( 2 SO 4 ), que funciona como catalisador NO 2 + NO 3 2 SO O

14 onsiste na reação do benzeno com o ácido sulfúrico concentrado e a quente SO SO 4 2 SO O

15 onsiste na reação do benzeno com haletos de alquila na presença de ácidos de Lewis 3 All l + l

16 01) Fenol ( 6 5 O) é encontrado na urina de pessoas expostas a ambientes poluídos por benzeno ( 6 6 ). Na transformação do benzeno em fenol ocorre a) substituição no anel aromático. b) quebra na cadeia carbônica. c) rearranjo no anel aromático. d) formação de ciclano. e) polimerização. O BENZENO FENOL

17 02) onsidere a experiência esquematizada a seguir, na qual bromo é adicionado a benzeno (na presença de um catalisador apropriado para que haja substituição no anel aromático): a) Equacione a reação que acontece. AlBr 3 Br + Br 2 + Br b) Qual é a substância produzida na reação que sai na forma de vapor e chega até o papel indicador de p, fazendo com que ele adquira cor característica de meio ácido? Br

18 Diferem na velocidade de ocorrência e nos produtos obtidos que dependem do radical presente no benzeno que orientam a entrada dos substituintes ORIENTADOR NO 2 + NO 3 2 SO 4 + NO 3 2 SO 4 NO 2 NO 2

19 Assim teremos: ORIENTADORES ORTO PARA ( ATIVANTES ) ORIENTADORES META ( DESATIVANTES ) O N 2 3 l Br I NO 2 SO 3 N OO ( DESATIVANTES ) Os orientadores META possuem um átomo com ligação dupla ou tripla ligado ao benzeno

20 MONOLORAÇÃO DO FENOL ORIENTADOR ORTO PARA O All 3 O l + l + l 2 O All 3 + l ORIENTADORES ORTO PARA ( ATIVANTES ) O N 2 3 l Br I ( DESATIVANTES ) ORIENTADORES META ( DESATIVANTES ) NO 2 SO 3 N OO l

21 MONOLORAÇÃO DO NITROBENZENO ORIENTADOR META NO 2 NO 2 + l 2 All 3 l + l ORIENTADORES ORTO PARA ( ATIVANTES ) O N 2 3 l Br I ( DESATIVANTES ) ORIENTADORES META ( DESATIVANTES ) NO 2 SO 3 N OO

22 REAÇÕES DE ADIÇÃO As reações de adição mais importantes ocorrem nos... alcenos alcinos aldeídos cetonas

23 REAÇÕES DE ADIÇÃO NOS ALENOS + l l 4 Os haletos de hidrogênio reagem com os alcenos produzindo haletos de alquil

24 + l l 4 REGRA DE MARKOVNIKOV O hidrogênio ( + ) é adicionado ao carbono da dupla ligação mais hidrogenado o produto principal será o 2 cloro propano

25 ADIÇÃO DE ÁGUA (IDRATAÇÃO) AOS ALENOS + O + o produto principal será o 2 propanol

26 ADIÇÃO DE ALOGÊNIOS (ALOGENAÇÃO) AOS ALENOS + l l l 4 o produto será o 1, 2 dicloro propano

27 + l 4 o produto formado é o propano Essa reação ocorre entre o 2 e o alceno na presença de catalisadores metálicos (Ni, Pt e Pd). IDROGENAÇÃO DOS ALENOS

28 03) om respeito à equação: X + Br 6 13 Br Pode-se afirmar que X é um: a) alcano e a reação é de adição. b) alceno e a reação de substituição. c) alceno e a reação é de adição eletrofílica. d) alcano e a reação é de substituição eletrofílica. e) alcino e a reação é de substituição.

29 + l Efeito peróxido 2 O 2 REGRA DE ANTI-MARKOVNIKOV O hidrogênio ( + ) é adicionado ao carbono da dupla ligação menos hidrogenado l o produto principal será o 1 cloro propano

30 ADIÇÃO DE ALETOS DE IDROGÊNIO AOS ALINOS Ocorre a adição de 1 mol do haleto de hidrogênio para, em seguida, ocorrer a adição de outro mol do haleto de hidrogênio 3 + l 3 l l 3 + l 3 l l

31 ADIÇÃO DE ÁGUA (IDRATAÇÃO) AOS ALINOS A hidratação dos alcinos, que é catalisada com 2 SO 4 e gso 4, possui uma seqüência parecida com a dos alcenos O 2 SO 4 3 gso 4 O enol obtido é instável se transforma em cetona O 3 3 O O Dependendo do enol formado poderemos obter no final um aldeído

32 REAÇÕES DE ADIÇÃO A DIENOS Os dienos (ou alcadienos) são hidrocarbonetos de cadeia aberta contendo duas ligações duplas São divididos pelos químicos em três grupos: Dienos acumulados: 2 = = 3 Possuem ligações duplas vizinhas Dienos conjugados: 2 = = 2 Possuem duplas separadas por apenas uma ligação Dienos isolados: 2 = 2 = 2 Possuem duplas separadas por mais de uma ligação

33 Os DIENOS AUMULADOS comportam-se como se fossem um alceno em dobro nas reações de adição l l 2 = = l l l Os DIENOS ISOLADOS seguem o mesmo padrão, também se comportando como se fossem um alceno em dobro

34 Os DIENOS ONJUGADOS, por sua vez, exibem um comportamento muito especial Quando 1 mol de dieno conjugado reage com 1 mol da substância a ser adicionada (l, Br etc.), dois caminhos são possíveis Um deles é a adição normal (ou adição 1,2) 2 = = + l 2 = 3 2 l

35 o outro é a adição conjugada (ou adição 1,4) 2 = = + l 2 = 2 2 l Em geral, o aumento da temperatura favorece a adição 1,4 e desfavorece a adição 1,2

36 01)(UEL-PR) Uma alternativa para os catalisadores de células a combustíveis são os polímeros condutores, que pertencem a uma classe de novos materiais com propriedades elétricas, magnéticas e ópticas. Esses polímeros são compostos formados por cadeias contendo ligações duplas conjugadas que permitem o fluxo de elétrons. Assinale a alternativa na qual ambas as substâncias químicas apresentam ligações duplas conjugadas. a) Propanodieno e metil 1, 3 butadieno. b) Propanodieno e ciclo penteno. c) iclo penteno e metil 1, 3 butadieno. d) Benzeno e ciclo penteno. e) Benzeno e metil 1, 3 butadieno. Duplas conjugadas: possuem uma ligação simples entre elas e) 2 = = 2 3

37 ILANOS Adição ou Substituição 2 Ni º Ni º l l + l

38 ILANOS Adição ou Substituição l l + l Isto ocorre devido à Tensão angular

39 Teoria das tensões de Baeyer Ângulos distantes de Ângulos próximos de º 90º 108º á tendência ao rompimento do anel Não há tendência ao rompimento do anel.

40 iclo hexano as moléculas de ciclo-hexano não são planares, existindo em duas conformações diferentes, chamadas de ADEIRA e BARO 109º28 109º28 ADEIRA BARO sofrem reações de substituição.

41 ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARD A ALDEÍDOS E ETONAS A adição de reagentes de Grignard (RMgX), seguida de hidrólise, a aldeídos ou cetonas é um dos melhores processos para a PREPARAÇÃO DE ALOÓIS O esquema geral do processo é: metanal + RMgX 2 O aldeído + RMgX 2 O álcool primário álcool secundário

42 ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARD AO METANAL O OMgBr + 3 MgBr 3 OMgBr O O 3 + MgOBr Podemos resumir estas reações da seguinte maneira: O 3 MgBr 2 O O 3 + MgOBr

43 3 O 3 MgBr 2 O 3 O 3 ETANAL 2 - PROPANOL O 3 3 PROPANONA 3 MgBr 2 O O METIL 2 PROPANOL

44 01) Dada à reação abaixo, podemos afirmar que o composto orgânico obtido é o: 3 O MgBr 2 O a) ácido butanóico. b) 1 butanol. c) 2 butanol. O d) etanol. e) 2 propanol BUTANOL ou BUTAN 2 OL

45 REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO As reações de eliminação são processos, em geral, inversos aos descritos para as reações de adição e, constituem métodos de obtenção de alcenos e alcinos

46 DESIDRATAÇÃO DE ALOÓIS A desidratação dos alcoóis segue A desidratação (eliminação de água) de um álcool a regra de SAYTZEFF, isto é, elimina-se ocorre com aquecimento deste álcool a oxidrila e o hidrogênio do carbono vizinho ao carbono da oxidrila em presença de ácido sulfúrico MENOS IDROGENADO 3 2 SO O O menos hidrogenado

47 Esta reação, normalmente, ocorre em solução concentrada de KO em álcool O haleto eliminado reage com o KO produzindo sal e água 3 KO(alc) l menos hidrogenado

48 Ocorre na presença do ZINO 3 Zn 3 + ZnBr 2 Br Br

49 Na presença do KO (alc) são eliminadas duas moléculas de Br que irão reagir com o KO 3 KO(alc) Br Br

50 As principais reações de oxidação e redução com compostos orgânicos ocorrem com os ALOÓIS, ALDEÍDOS e ALENOS

51 OXIDAÇÃO DE ALOÓIS O comportamento dos alcoóis primários, secundários e terciários, com os oxidantes, são semelhantes Os alcoóis primários, sofrem oxidação, produzindo aldeído 3 I I O ETANOL [O] 2O 3 ETANAL O O aldeído, se deixado em contato com o oxidante, produz ácido carboxílico. 3 ETANAL O [O] 3 ÁIDO ETANÓIO O O

52 Os alcoóis secundários oxidam-se formando cetonas. I 3 3 I O 2 PROPANOL [O] 2 O O II 3 3 PROPANONA Obs.: Os alcoóis terciários não sofrem oxidação

53 01) Quando um álcool primário sofre oxidação, o produto principal é: a) ácido carboxílico. b) álcool secundário. c) éter. d) álcool terciário. e) cetona.

54 OXIDAÇÃO DE ALENOS Os alcenos sofrem oxidação branda originando dialcoóis vicinais I 3 = I [O] I 3 branda 3 I 3 I I O O

55 A oxidação a fundo, com quebra da ligação dupla, produz ácido carboxílico e /ou cetona I 3 I = 3 [O] a fundo I O I = O + O = 3 O

56 (SANTA ASA) A transformação do álcool etílico em acetaldeído é uma. A reação deve ser realizada destilando-se o aldeído que se forma porque o pode ser obtido do acetaldeído, no mesmo meio de reação. A álcool etílico tem ponto de ebulição do que o acetaldeído devido à presença de pontes de hidrogênio. a) oxidação, álcool etílico, maior, intermoleculares. b) oxidação, álcool etílico, menor, intermoleculares. c) redução, álcool acético, maior, intramoleculares. d) redução, álcool etílico, menor, intramoleculares. e) oxidação, álcool acético, menor, intramoleculares.

57 (OSE) A oxidação do metil propeno na presença de solução de KMnO4 em meio 2SO4 produz: a) propanona, gás carbônico e água b) propanona e o aldeído fórmico c) ácido propanóico e o aldeído fórmico d) ácido propanóico e o ácido fórmico e) somente gás carbônico e vapor d água

58 (PU) A reação do 2 metil buteno 2 com permanganato de potássio diluído em meio levemente alcalino produz: a) acetona e ácido acético b) apenas acetona c) apenas ácido acético d) 2 metil butanodiol 2,3 e) n.d.a.