Sumário. 1 Estrutura e Ligação em Moléculas Orgânicas 1. 2 Estrutura e Reatividade 49. 1-1 O escopo da química orgânica: uma visão geral 2

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Transcrição:

1 Estrutura e Ligação em Moléculas Orgânicas 1 1-1 O escopo da química orgânica: uma visão geral 2 Destaque químico 1-1 Ureia: da urina à síntese de Wöhler e aos fertilizantes industriais 4 1-2 Forças de Coulomb: uma visão simplificada da ligação 5 1-3 Ligações iônicas e covalentes: a regra do octeto 7 1-4 Modelos de ligação usando pontos: estruturas de Lewis 13 1-5 Formas de ressonância 18 1-6 Orbitais atômicos: uma descrição quantomecânica dos elétrons ao redor do núcleo 23 1-7 Orbitais moleculares e ligações covalentes 28 1-8 Orbitais híbridos: ligações em moléculas complexas 31 1-9 Estruturas e fórmulas de moléculas orgânicas 37 Problemas de integração 40 Conceitos importantes 43 Problemas 44 2 Estrutura e Reatividade 49 2-1 Cinética e termodinâmica de processos químicos simples 50 2-2 Ácidos e bases; eletrófilos e nucleófilos; usando setas curvas de fluxo de elétrons 56 Destaque químico 2-1 O ácido do estômago e a digestão dos alimentos 59 2-3 Grupos funcionais: centros de reatividade 67 2-4 Alcanos lineares e ramificados 70 2-5 Nomenclatura dos alcanos 71 2-6 Propriedades estruturais e físicas dos alcanos 76 Destaque químico 2-2 Trapaça sexual por meio do mimetismo químico 79 2-7 Rotação em torno de ligações simples: conformações 79 2-8 Rotação em etanos substituídos 82 Problemas de integração 86 Conceitos importantes 88 Problemas 89

xviii Sumário 3 Reações de Alcanos 95 3-1 Força das ligações dos alcanos: radicais 96 3-2 A estrutura dos radicais alquila: hiperconjugação 99 3-3 Conversão do petróleo: pirólise 100 Destaque químico 3-1 Sustentabilidade e as necessidades do século XXI: química verde 103 3-4 Cloração do metano: o mecanismo em cadeia via radicais 104 3-5 Outras halogenações do metano via radicais 109 3-6 Cloração dos alcanos de cadeia longa: reatividade e seletividade relativa 111 3-7 Seletividade na halogenação via radicais com flúor e bromo 114 3-8 Halogenações via radicais úteis em sínteses 116 Destaque químico 3-2 Cloração, cloral e DDT 118 3-9 Os compostos clorados sintéticos e a camada de ozônio da estratosfera 118 3-10 A combustão e a estabilidade relativa de alcanos 121 Problemas de integração 123 Conceitos importantes 126 Problemas 127 4 Cicloalcanos 131 4-1 Nomes e propriedades físicas dos cicloalcanos 132 4-2 Tensão de anel e estrutura dos cicloalcanos 135 4-3 O ciclo-hexano: um cicloalcano livre de tensão 140 4-4 Ciclo-hexanos substituídos 144 4-5 Cicloalcanos maiores 149 4-6 Alcanos policíclicos 149 Destaque químico 4-1 Ciclo-hexano, adamantano e diamantoides: moléculas-diamante 151 4-7 Produtos carbocíclicos na natureza 152 Destaque químico 4-2 Colesterol: como e quão ruim ele é? 155 Destaque químico 4-3 Controle da fertilidade: da pílula ao RU-486 156 Problemas de integração 158 Conceitos importantes 161 Problemas 161

xix 5 Estereoisômeros 169 5-1 Moléculas quirais 171 Destaque químico 5-1 Substâncias quirais na natureza 173 5-2 Atividade óptica 174 5-3 Configuração absoluta: regras de sequência R-S 177 5-4 Projeções de Fischer 182 Destaque químico 5-2 Configuração absoluta: um nota histórica 183 5-5 Moléculas com mais de um centro quiral: diastereoisômeros 187 Destaque químico 5-3 Estereoisômeros do ácido tartárico 190 5-6 Compostos meso 191 5-7 Estereoquímica em reações químicas 193 Destaque químico 5-4 Fármacos quirais: racêmico ou enantiomericamente puro? 196 Destaque químico 5-5 Por que a natureza é quiral? 199 5-8 Resolução: separação de enantiômeros 201 Problemas de integração 204 Conceitos importantes 206 Problemas 207 6 Propriedades e Reações de Halogenoalcanos 215 6-1 Propriedades físicas de halogenoalcanos 215 Destaque químico 6-1 Esteroides halogenados como agentes anti-inflamatórios e antiasmáticos 217 6-2 Substituição nucleofílica 218 6-3 Mecanismos de reações envolvendo grupos funcionais polares: usando setas de fluxo de elétrons 221 6-4 Uma visão mais detalhada do mecanismo de substituição nucleofílica: cinética 223 6-5 Ataque pelo lado da frente ou pelo lado de trás? A estereoquímica das reações S N 2 226 6-6 Consequências da inversão nas reações S N 2 228 6-7 Estrutura e reatividade das reações S N 2: o grupo de saída 231 6-8 Estrutura e reatividade da reação S N 2: o nucleófilo 233 6-9 Estrutura e reatividade da reação S N 2: o substrato 240 Destaque químico 6-2 O dilema do bromometano: extremamente útil, mas muito tóxico 241 Problemas de integração 244 Conceitos importantes 245 Problemas 246

xx Sumário 7 Outras Reações de Halogenoalcanos 251 7-1 Solvólise de halogenoalcanos terciários e secundários 251 7-2 Substituição nucleofílica unimolecular 252 7-3 Consequências estereoquímicas das reações S N 1 256 7-4 Efeitos do solvente, do grupo de saída e do nucleófilo na substituição unimolecular 258 7-5 Efeito do grupo alquila sobre a reação S N 1: estabilidade do carbocátion 260 Destaque químico 7-1 Deslocamento S N 1 estereosseletivo surpreendente na síntese de uma droga anticâncer 263 7-6 Eliminação unimolecular: E1 264 7-7 Eliminação bimolecular: E2 267 7-8 Competição entre substituição e eliminação: a estrutura determina a função 270 7-9 Resumo da reatividade dos halogenoalcanos 273 Problemas de integração 275 Novas reações 277 Conceitos importantes 278 Problemas 278 8 Grupo Funcional Hidroxila: Álcoois 287 8-1 Nomenclatura dos álcoois 288 8-2 Propriedades estruturais e físicas dos álcoois 289 8-3 Álcoois como ácidos e bases 292 8-4 Fontes industriais de álcoois: monóxido de carbono e eteno 295 8-5 Síntese de álcoois por substituição nucleofílica 296 8-6 Síntese de álcoois: relação de oxidação-redução entre álcoois e compostos carbonilados 297 Destaque químico 8-1 Oxidação e redução biológica 298 Destaque químico 8-2 O teste do bafômetro 302 8-7 Reagentes organometálicos: fontes de carbono nucleofílico para a síntese de álcoois 304 8-8 Reagentes organometálicos na síntese de álcoois 307 8-9 Álcoois complexos: uma introdução à estratégia de sínteses 309 Destaque químico 8-3 Reações de acoplamento cruzado catalisadas por metais de transição 310 Problemas de integração 319 Novas reações 322 Conceitos importantes 326 Problemas 326

xxi 9 Outras Reações dos Álcoois e a Química dos Éteres 333 9-1 Reações de álcoois com bases: preparação de alcóxidos 334 9-2 Reações de álcoois com ácidos fortes: íons alquil-oxônio em reações de substituição e eliminação de álcoois 335 9-3 Rearranjos de carbocátions 338 9-4 Síntese de ésteres a partir de álcoois e halogenoalcanos 344 9-5 Nomes e propriedades físicas dos éteres 347 9-6 Síntese de Williamson de éteres 350 Destaque químico 9-1 Quimioluminescência dos 1,2-Dioxa-ciclo-butanos 351 9-7 Síntese de éteres: álcoois e ácidos minerais 355 9-8 Reações de éteres 357 Destaque químico 9-2 Grupos protetores em sínteses 359 9-9 Reações de oxaciclopropanos 360 Destaque químico 9-3 Resolução cinética hidrolítica dos oxaciclopropanos 362 9-10 Análogos de enxofre dos álcoois e éteres 365 9-11 Propriedades fisiológicas e usos de álcoois e éteres 367 Destaque químico 9-4 Alho e enxofre 371 Problemas de integração 372 Novas reações 374 Conceitos importantes 376 Problemas 377 10 O Uso da Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear para Determinar a Estrutura 387 10-1 Testes físicos e químicos 388 10-2 Definição de espectroscopia 388 10-3 Ressonância magnética nuclear de hidrogênio 390 Destaque químico 10-1 Obtenção de um espectro de RMN 393 10-4 Uso dos espectros de RMN para analisar a estrutura molecular: o deslocamento químico do hidrogênio 395 10-5 Testes para a equivalência química 400 Destaque químico 10-2 Imagens por ressonância magnética na medicina 404 10-6 Integração 405 10-7 Desdobramento spin-spin: o efeito dos hidrogênios vizinhos não equivalentes 407 10-8 Desdobramento spin-spin: algumas complicações 414 Destaque químico 10-3 A não equivalência dos hidrogênios diastereotópicos 418

xxii Sumário 10-9 Ressonância nuclear magnética de carbono-13 422 Destaque químico 10-4 Espectros de correlação de RMN: COSY e HETCOR 428 Destaque químico 10-5 Caracterização estrutural de produtos naturais: antioxidantes de sementes de uva 430 Problemas de integração 432 Conceitos importantes 435 Problemas 436 11 Alquenos Espectroscopia de Infravermelho e Espectrometria de Massas 445 11-1 Nomenclatura dos alquenos 446 11-2 Estrutura e ligação no eteno: a ligação pi 449 11-3 Propriedades físicas dos alquenos 452 11-4 Ressonância magnética nuclear dos alquenos 453 11-5 Hidrogenação catalítica de alquenos: estabilidade relativa das ligações duplas 459 Destaque químico 11-1 Prostaglandinas 459 11-6 Preparação de alquenos a partir de halogenoalcanos e sulfonatos de alquila: a eliminação bimolecular revista 462 11-7 Preparação de alquenos por desidratação de álcoois 466 11-8 Espectroscopia de infravermelho 468 11-9 Medida da massa molecular de compostos orgânicos: espectrometria de massas 473 Destaque químico 11-2 Segurança no século XXI: aplicações de IV e EM 475 Destaque químico 11-3 Detecção de substâncias que aumentam o desempenho por espectrometria de massas 476 11-10 Padrões de fragmentação de moléculas orgânicas 478 11-11 Grau de insaturação: outra ajuda na identificação da estrutura molecular 482 Problemas de integração 484 Novas reações 486 Conceitos importantes 487 Problemas 488 Interlúdio: Como resolver problemas de química orgânica 499 12 Reações de Alquenos 507 12-1 Por que as reações de adição acontecem: viabilidade termodinâmica 507 12-2 Hidrogenação catalítica 509 12-3 Caráter nucleofílico da ligação pi: adição eletrofílica de halogenetos de hidrogênio 512

xxiii 12-4 Síntese de álcoois por hidratação eletrofílica: controle termodinâmico 516 12-5 Adição eletrofílica de halogênios a alquenos 518 12-6 A generalidade da adição eletrofílica 521 12-7 Oximercuração-desmercuração: uma adição eletrofílica especial 525 Destaque químico 12-1 Análogos do hormônio juvenil na batalha contra doenças transmitidas por insetos 526 12-8 Hidroboração-oxidação: uma hidratação antimarkovnikov estereoespecífica 528 12-9 Diazometano, carbenos e a síntese de ciclopropanos 531 12-10 Síntese de oxaciclopropanos (epóxidos): epoxidação com ácidos peroxicarboxílicos 532 12-11 Di-hidroxilação vicinal sin com tetróxido de ósmio 535 Destaque químico 12-2 Síntese de drogas antitumorais: oxa-ciclopropanação e di-hidroxilação enantiosseletiva de Sharpless 536 12-12 Quebra oxidativa: ozonólise 538 12-13 Adições via radicais: formação do produto antimarkovnikov 540 12-14 Dimerização, oligomerização e polimerização de alquenos 542 12-15 Síntese de polímeros 543 Destaque químico 12-3 Polímeros na limpeza de derramamentos de óleo 545 12-16 Eteno: uma importante matéria-prima 547 Destaque químico 12-4 Metátese de alqueno catalisada por metal para a construção de anéis médios e grandes 548 12-17 Alquenos na natureza: feromônios de insetos 548 Problemas de integração 550 Novas reações 553 Conceitos importantes 555 Problemas 556 13 Alquinos 567 13-1 Nomenclatura dos alquinos 567 13-2 Propriedades e a ligação nos alquinos 568 13-3 Espectroscopia dos alquinos 571 13-4 Preparação de alquinos por eliminação dupla 576 13-5 Preparação de alquinos a partir de ânions alquinila 577 13-6 Redução dos alquinos: a reatividade relativa das duas ligações pi 579 13-7 Reações de adição eletrofílica de alquinos 582 13-8 Adições antimarkovnikov às ligações triplas 585 13-9 Química dos halogenoalquenos 587 Destaque químico 13-1 Reações de acoplamento de Stille, Suzuki e Sonogashira catalisadas por metais 588 13-10 Etino como matéria-prima industrial 590

xxiv Sumário 13-11 Alquinos fisiologicamente ativos que ocorrem na natureza 592 Problemas de integração 594 Novas reações 595 Conceitos importantes 599 Problemas 599 14 Sistemas Pi Deslocalizados 609 14-1 Superposição de três orbitais p adjacentes: deslocalização de elétrons no sistema 2-propenila (alila) 610 14-2 Halogenação alílica via radicais 612 14-3 Substituição nucleofílica de halogenetos de alila: S N 1 e S N 2 614 14-4 Reagentes organometálicos alílicos: nucleófilos úteis de três carbonos 616 14-5 Duas ligações duplas alternadas: dienos conjugados 617 14-6 Ataque nucleofílico em dienos conjugados: controle cinético e termodinâmico 621 Destaque químico 14-1 Interação face a face de duas ligações duplas 622 14-7 Deslocalização por mais de duas ligações pi: conjugação estendida e benzeno 626 14-8 Uma transformação especial dos dienos conjugados: a cicloadição de Diels-Alder 628 Destaque químico 14-2 Polienos condutores: novos materiais funcionais 630 Destaque químico 14-3 A reação de Diels-Alder é verde 637 14-9 Reações eletrocíclicas 640 Destaque químico 14-4 Uma eletrociclização em cascata na natureza: imunossupressores a partir de culturas de Streptomicinas 644 14-10 Polimerização de dienos conjugados: borracha 647 14-11 Espectro eletrônico: espectroscopia de ultravioleta e visível 650 Destaque químico 14-5 As contribuições de IV, EM e UV para a caracterização do viniferona 655 Problemas de integração 656 Novas reações 659 Conceitos importantes 660 Problemas 661 Interlúdio: Um resumo dos mecanismos de reações orgânicas 668 15 Benzeno e Aromaticidade 673 15-1 Nomeclatura dos derivados do benzeno 674 15-2 Estrutura e energia de ressonância do benzeno: uma primeira visão da aromaticidade 677

xxv 15-3 Orbitais moleculares pi do benzeno 679 15-4 Características espectrais do anel benzeno 682 15-5 Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos 687 Destaque químico 15-1 Os alótropos de carbono: grafita, diamante e fulerenos 688 15-6 Outros polienos cíclicos: a Regra de Hückel 693 Destaque químico 15-2 Justaposição de anéis aromáticos e antiaromáticos nos hidrocarbonetos fundidos 694 15-7 A Regra de Hückel e moléculas com cargas 699 15-8 Síntese de derivados do benzeno: substituição eletrofílica em aromáticos 701 15-9 Halogenação do benzeno: a necessidade de um catalisador 704 15-10 Nitração e sulfonação do benzeno 705 15-11 A alquilação de Friedel-Crafts 708 15-12 Limitações das alquilações de Friedel-Crafts 712 15-13 Acilação de Friedel-Crats (alcanoilação) 714 Problemas de integração 717 Novas reações 720 Conceitos importantes 722 Problemas 722 16 Ataque Eletrofílico nos Derivados do Benzeno 731 16-1 Ativação ou desativação do anel de benzeno pelos substituintes 732 16-2 Orientação dos grupos alquila por efeito indutivo 734 16-3 Orientação dos substituintes por conjugação com o anel benzeno 738 Destaque químico 16-1 Nitroarenos explosivos: TNT e ácido pícrico 741 16-4 Ataque eletrofílico em benzenos dissubstituídos 745 16-5 Estratégias de síntese de benzenos substituídos 749 16-6 Reatividade dos hidrocarbonetos benzenoides policíclicos 754 16-7 Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e câncer 758 Problemas de integração 760 Novas reações 764 Conceitos importantes 765 Problemas 766 17 Aldeídos e Cetonas 775 17-1 Nomenclatura de aldeídos e cetonas 776 17-2 Estrutura do grupo carbonila 778 17-3 Propriedades espectroscópicas dos aldeídos e cetonas 779 17-4 Preparação de aldeídos e cetonas 785 17-5 Reatividade do grupo carbonila: mecanismos de adição 787

xxvi Sumário 17-6 Adição de água para formar hidratos 789 17-7 Adição de álcoois para dar hemiacetais e acetais 791 17-8 Acetais como grupos protetores 793 17-9 Adição nucleofílica da amônia e seus derivados 797 Destaque Químico 17-1 Iminas em biologia 799 17-10 Desoxigenação do grupo carbonila 802 17-11 Adição de cianeto de hidrogênio para dar cianoidrinas 804 17-12 Adição de ilídeos de fósforo: reação de Wittig 805 17-13 Oxidação por ácidos peroxicarboxílicos: a reação de oxidação de Baeyer-Villiger 808 17-14 Testes químicos oxidativos para aldeídos 809 Problemas de integração 810 Novas reações 812 Conceitos importantes 815 Problemas 815 18 Enóis, Enolatos e a Condensação de Aldol 827 18-1 Acidez dos aldeídos e cetonas: íons enolato 828 18-2 Equilíbrio cetoenólico 829 18-3 Halogenação de aldeídos e cetonas 832 18-4 Alquilação de aldeídos e cetonas 834 18-5 Ataque de enolatos à carbonila: condensação de aldol 837 18-6 Condensação de aldol cruzada 840 Destaque químico 18-1 Condensações de aldol seletivas catalisadas por enzimas na natureza 841 Destaque químico 18-2 Enzimas em sínteses: condensações de aldol cruzadas estereosseletivas 842 18-7 Condensação de aldol intramolecular 843 Destaque químico 18-3 Reações de aldeídos insaturados na natureza: a química da visão 844 18-8 Propriedades de aldeídos e cetonas, -insaturados 846 18-9 Adição conjugada a aldeídos e cetonas, -insaturados 848 18-10 Adições 1,2 e 1,4 de reagentes organometálicos 850 18-11 Adições conjugadas aos enolatos: adição de Michael e anelação de Robinson 852 Destaque químico 18-4 Aleksandr Borodin: compositor, químico e professor pioneiro 853 Problemas de integração 856 Novas reações 858 Conceitos importantes 861 Problemas 862

xxvii 19 Ácidos Carboxílicos 871 19-1 Nomenclatura dos ácidos carboxílicos 872 19-2 Propriedades físicas e estruturais dos ácidos carboxílicos 874 19-3 Espectrometrias de RMN e IV de ácidos carboxílicos 875 19-4 Caráter ácido e caráter básico dos ácidos carboxílicos 879 19-5 Sínteses dos ácidos carboxílicos na indústria 882 19-6 Métodos de síntese de ácidos carboxílicos 883 19-7 Substituição no carbono do grupo carbóxi: o mecanismo de adição eliminação 886 19-8 Derivados dos ácidos carboxílicos: halogenetos de acila e anidridos 889 19-9 Derivados de ácidos carboxílicos: ésteres 893 19-10 Derivados de ácidos carboxílicos: amidas 896 19-11 Redução dos ácidos carboxílicos por hidreto de alumínio e lítio 898 19-12 A Bromação no átomo vizinho do grupo carbóxi: a reação de Hell-Volhard-Zelinsky 899 19-13 Atividade biológica dos ácidos carboxílicos 900 Destaque químico 19-1 Sabões de carboxilatos de cadeia longa 902 Destaque químico 19-2 Os ácidos graxos trans e sua saúde 905 Destaque químico 19-3 Plásticos, fibras e energia de hidroxiésteres derivados da biomassa 906 Problemas de integração 907 Novas reações 910 Conceitos importantes 913 Problemas 913 20 Derivados de Ácidos Carboxílicos 925 20-1 Reatividades relativas, estruturas e espectros dos derivados de ácidos carboxílicos 926 20-2 Química de halogenetos de acila 930 20-3 A reatividade dos anidridos 934 20-4 A química dos ésteres 936 20-5 Os ésteres na natureza: ceras, gorduras, óleos e lipídeos 942 Destaque químico 20-1 Alternativas mais verdes para o petróleo: biocombustíveis 944 20-6 Amidas: o derivado menos reativo dos ácidos carboxílicos 944 Destaque químico 20-2 Atacando os germes: guerras dos antibióticos 946 20-7 Amidatos e sua halogenação: rearranjo de Hofmann 950 Destaque químico 20-3 O isocianato de metila, inseticidas baseados nos carbamatos e a segurança na indústria química 953

xxviii Sumário 20-8 Alcanonitrilas: uma classe especial de derivados de ácidos carboxílicos 953 Problemas de integração 957 Novas reações 960 Conceitos importantes 963 Problemas 964 21 Aminas e seus Derivados 971 21-1 Nomeclatura de aminas 972 21-2 Propriedades físicas e estruturais de aminas 973 Destaque químico 21-1 As aminas fisiologicamente ativas e o controle do peso 974 21-3 A espectroscopia do grupo amina 977 21-4 Acidez e basicidade de aminas 981 Destaque químico 21-2 Separação de aminas de outros compostos orgânicos por técnicas de extração em água 984 21-5 Síntese de aminas por alquilação 986 21-6 Síntese de aminas por aminação redutiva 989 21-7 Síntese de aminas a partir de amidas 992 21-8 Sais quaternários de amônio: eliminação de Hofmann 992 21-9 A reação de Mannich: alquilação de enóis por íons imínio 994 21-10 Nitrosação de aminas 996 Destaque químico 21-3 N-Nitroso-dialcanaminas e câncer 998 Destaque químico 21-4 Aminas na indústria: náilon 1000 Problemas de integração 1003 Novas reações 1006 Conceitos importantes 1010 Problemas 1010 22 Química dos Substituintes do Benzeno 1019 22-1 Reatividade no carbono da fenilmetila (benzila): estabilização por ressonância 1020 22-2 Reduções e oxidações benzílicas 1024 22-3 Nomes e propriedades de fenóis 1026 Destaque químico 22-1 Dois fenóis na mídia: bisfenol A e resveratrol 1030 22-4 Preparação de fenóis: substituição nucleofílica em aromáticos 1030 22-5 A química dos fenóis é semelhante à dos álcoois 1041 Destaque químico 22-2 Aspirina: um alcanoato de fenila usado em medicina 1043 22-6 Substituições eletrofílicas de fenóis 1044 22-7 Uma reação eletrocíclica do anel aromático: o rearranjo de Claisen 1048

xxix 22-8 Oxidação de fenóis: benzoquinonas 1051 22-9 Processos de oxidação-redução na natureza 1053 Destaque químico 22-3 A guerra química na natureza: o besouro bombardeiro 1053 22-10 Sais de arenodiazônio 1058 22-11 A substituição eletrofílica com sais arenodiazônio: o acoplamento diazo 1061 Destaque químico 22-4 William Perkin e as origens da química industrial e da química medicinal 1063 Problemas de integração 1064 Novas reações 1066 Conceitos importantes 1071 Problemas 1071 23 Enolatos de Ésteres e Condensação de Claisen 1081 23-1 Compostos -dicarbonilados: condensações de Claisen 1082 Destaque químico 23-1 Condensações de Claisen em bioquímica 1086 23-2 Compostos -dicarbonilados como intermediários de síntese 1090 23-3 Química dos ânions -dicarbonilados: adições de Michael 1095 23-4 Equivalentes de ânions acila: preparação de -hidroxicetonas 1098 Destaque químico 23-2 Tiamina: um sal de tiazólio natural, metabolicamente ativo 1100 Problemas de integração 1104 Novas reações 1107 Conceitos importantes 1109 Problemas 1109 24 Carboidratos 1117 24-1 Nomenclatura e estrutura dos carboidratos 1117 24-2 Conformações e formas cíclicas dos açúcares 1122 24-3 Anômeros de açúcares simples: mutarrotação da glicose 1127 24-4 A química polifuncional dos açúcares: oxidação a ácidos carboxílicos 1128 24-5 Quebra oxidativa dos açúcares 1130 24-6 Redução dos monossacarídeos a alditóis 1131 24-7 Condensações da carbonila com derivados de amina 1132 24-8 Formação de éster e éter: glicosídeos 1133 Destaque químico 24-1 Grupos protetores na síntese de vitamina C 1135 24-9 Construção e degradação de açúcares por etapas 1136 Destaque químico 24-2 Bioquímica dos açúcares 1138

xxx Sumário 24-10 Configuração relativa das aldoses: um exercício de determinação da estrutura 1139 24-11 Açúcares complexos na natureza: dissacarídeos 1142 Destaque químico 24-3 Substitutos de açúcar derivados de carboidratos 1144 24-12 Polissacarídeos e outros açúcares na natureza 1146 Destaque químico 24-4 Ácido siálico, gripe aviária e desenho racional de fármacos 1152 Problema de integração 1153 Novas reações 1156 Conceitos importantes 1158 Problemas 1159 25 Heterociclos 1165 25-1 Nomenclatura dos heterociclos 1167 25-2 Heterociclos não aromáticos 1168 Destaque químico 25-1 Fumo, nicotina, câncer e química medicinal 1170 25-3 Estrutura e propriedades dos heterociclopentadienos aromáticos 1172 25-4 Reações dos heterociclopentadienos aromáticos 1175 25-5 Estrutura e preparação da piridina: um azabenzeno 1179 25-6 Reações da piridina 1184 Destaque químico 25-2 Os sais de piridínio na natureza: nicotinamida-adenina-dinucleotídeo, di-hidropiridinas e organocatalisadores 1186 25-7 Quinolina e isoquinolina: as benzopiridinas 1188 Destaque químico 25-3 Ácido fólico, vitamina D, colesterol e a cor de sua pele 1188 25-8 Alcaloides: heterociclos nitrogenados naturais com potente ação fisiológica 1191 Destaque químico 25-4 Nem sempre a natureza é verde: pesticidas naturais 1192 Problemas de integração 1195 Novas reações 1198 Conceitos importantes 1200 Problemas 1200 26 Aminoácidos, Peptídeos, Proteínas e Ácidos Nucleicos 1211 26-1 Estrutura e propriedades dos aminoácidos 1212 Destaque químico 26-1 Arginina e óxido nítrico na bioquímica e na medicina 1216

xxxi 26-2 Síntese de aminoácidos: uma combinação da química das aminas e dos ácidos carboxílicos 1217 26-3 Sínteses de aminoácidos enantiomericamente puros 1220 Destaque químico 26-2 Síntese enantiosseletiva de aminoácidos opticamente puros: catalisadores de transferência de fase 1222 26-4 Peptídeos e proteínas: oligômeros e polímeros dos aminoácidos 1222 26-5 Determinação da estrutura primária: sequenciamento dos aminoácidos 1230 26-6 Síntese de polipeptídeos: o desafio do uso de grupos protetores 1234 26-7 Síntese em fase sólida de Merrifield 1238 26-8 Polipeptídeos na natureza: o transporte de oxigênio pelas proteínas mioglobina e hemoglobina 1239 26-9 Biossíntese de proteínas: ácidos nucleicos 1241 Destaque químico 26-3 As bases ácidos nucleicos e nucleosídeos sintéticos em medicina 1243 26-10 A síntese de proteínas via RNA 1246 26-11 O sequenciamento e a síntese do DNA: marcos na tecnologia genética 1248 Destaque químico 26-4 Impressão digital do DNA 1256 Problemas de integração 1260 Novas reações 1262 Conceitos importantes 1264 Problemas 1264 Questões MCAT 1271 Respostas das Questões MCAT 1304 Respostas dos Exercícios 1305 Créditos das Fotografias 1363 Índice 1365