REAES ORG NICAS CLASSIFICAO 1 1 REAO DE

REAÇÕES ORG NICAS - CLASSIFICAÇÃO: 1. 1. REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO – CARACTERÍSTICA DE COMPOSTOS SATURADOS ( ALCANOS E HALETOS ORG NICOS) C A + B X C B + A X

1. 1. 1. SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS ( APOLARES SOFREM CISÃO HOMOLÍTICA) SUBSTITUIÇÃO POR RADICAIS LIVRES H H 3 C C H + Cl Cl H 3 C Cl + HCl H

REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO CLORAÇÃO HCl + R ¾ H HCl + R ¾ Cl BROMAÇÃO R ¾ H + Br ¾ Br HBr + R ¾ Br NITRAÇÃO OHNO 2 + R ¾ H R ¾ NO 2 + HOH SULFONAÇÃO R¾H + HO ¾ SO 3 H H 2 O + R ¾ SO 3 H

SUBSTITUIÇÃO EM AROMÁTICOS NITRAÇÃO ACILAÇÃO

ALQUILAÇÃO

REAÇÕES ORG NICAS 1. REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO. 1. 1. ALCANOS: Por serem apolares sofrem cisão homolítica e a reação ocorre por meio de radicais livres. EXEMPLO: Halogenação - Cloração do metano: CH 4 + 4 Cℓ 2 CCℓ 4 + 4 HCℓ

1. 2. HALETOS ORG NICOS - Por serem compostos polares, sofrem cisão heterolítica. Como a molécula orgânica perde o elétron da ligação com o halogênio, é atacada por um reagente nucleófilo. EXEMPLO: Reação com água - Monocloroetano + água. H 3 C-Cl + HOH H 3 C-OH + HCl

1. 3. FACILIDADE ALCANOS: DE SUBSTITUIÇÃO EM H LIGADO A C TERCIÁRIO > H LIGADO A C SECUNDÁRIO > H LIGADO A C PRIMÁRIO EXEMPLO: Propano + bromo : produz uma quantidade maior de 2 -bromopropano do que de 1 - bromopropano. H 3 C-CH 2 -CH 3 + Br 2 H 3 C-CH-CH 3 + HBr H 3 C-CH 2 + HBr

1. 4. SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO - O benzeno, por possuir ligações pi deslocalizadas é atacado por eletrófilos. 1. 4. 1 - HALOGENAÇÃO: Reação com cloro em presença de ferro como catalisador: H Cl + Cl – Cl + HCl

1. 4. 2 - NITRAÇÃO - Reação com ácido nítrico em presença de ácido sulfúrico como catalisador.

1. 4. 3 - SULFONAÇÃO - Reação com ácido sulfúrico em presença de SO 3. H + OHSO 3 H +HOH

1. 4. 4 - ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS - Reação com CLORETO DE ACILA, em presença de Al. Cl 3.

1. 4. 5 - ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS - Reação com cloreto de acila, no caso o cloreto de etanoíla, em presença de Al. Cl 3 H C = O CH 3 + C-CH 3 HCl + Cl

1. 4. 6 - A substituição em derivados do benzeno é orientada pelo átomo ou grupo de átomos ( diferente de H ) que está ligado ao anel aromático. 1. 4. 6. 1 - RADICAIS ORTO E PARA-DIRIGENTES: AMINA, HIDRÓXI, ALCÓXI (ÉTER), RADICAIS ALQUILA E HALOGÊNIOS. SÃO RADICAIS DE PRIMEIRA CLASSE OU ATIVANTES. CH 3 2 ON NO 2 + 3 HONO 2 NO 2 +3 H 2 O

1. 4. 6. 2 - RADICAIS META-DIRIGENTES: NITRO, SULFÔNICO, CARBOXILA, ALDOXILA, CARBONILA, ÉSTER, ACILA E CIANO. SÃO RADICAIS DE SEGUNDA CLASSE OU DESATIVANTES. NO 2 + 2 Cl-CH 3 H 3 C CH 3 + 2 HCl SOPIM SATURADO INSATURADO ORTO-PARA META

1. 4. 7 - Substituição em homólogos do benzenos ( diferem por um ou mais grupos CH 2 ) 1. 4. 7. 1 -NO ANEL: NEVE, NUVEM NOITE - EXEMPLO - Cl + tolueno: CH 3 Cl + 3 Cl + 3 HCl Cl

1. 4. 7. 2 NA CADEIA CALOR, CLARIDADE, CADEIA EXEMPLO Cl 2 + tolueno: CH 3 CH 2 Cl + Cl 2 + HCl

1. REAÇÕES DE ADIÇÃO. A B C = C + 3 AB C – C 1. 1. - ADIÇÃO EM ALCENOS 2. 1. 2 - HIDROGENAÇÃO - Eteno + H 2 ( catalisadores: platina, paládio ou níquel) H 2 C = CH 2 + H 2 H 3 C – CH 3

2. 1. 3 - HALOGENAÇÃO - Adição de F 2, Cl 2, Br 2 e I 2 na presença de luz. Propeno + Cl 2 Cl Cl H 2 C=C-CH 3 + Cl 2 H 2 C-CH-CH 3

2. 1. 4 - HALETOS DE HIDROGÊNIO - Segue a regra de Markovnikov - O hidrogênio do haleto se liga ao carbono mais hidrogenado da dupla). EXEMPLO: Propeno + HCl: Cl H 2 -C=CH-CH 3 + HCl H 3 -C-CH-CH 3

2. 1. 5. BROMETO DE HIDROGÊNIO - KHARASCH - A reação em presença de peróxidos inverte a regra de Makovnikov- o hidrogênio liga-se ao carbono menos hidrogenado da dupla. Propeno + HBr: H 2 O 2 H 2 C=CH-CH 3 + HBr H 2 C-CH 2 -CH 3 Na 2 O 2

2. 1. 6 - ÁGUA - A adição de água em alcenos ocorre em meio ácido e obedece à regra de Markonikov. Produz álcoois. EXEMPLO: Eteno + água: MEIO ÁCIDO H 2 C=CH 2 + HOH H 3 C-CH 2 OH

1. REAÇÕES DE ADIÇÃO EM CICLANOS. OS CICLANOS COM ATÉ 5 CARBONOS NA MOLÉCULA PODEM SOFRER REAÇÕES DE ADIÇÃO. 1. 1. TEORIA DAS TENSÕES DE BAYER - Quanto mais o ângulo entre as ligações no ciclo se afasta de 109 28' mais instável ( e mais fácil de ser rompido) se torna o ciclano. Isto ocorre na ordem: ciclopropano (60 ), ciclobutano (90 ) e ciclopentano (108 ).

13. 2 EXEMPLOS DE HIDROGENAÇÃO E HALOGENAÇÃO DO: 1. 13. 2. 1. CICLOPROPANO Ni/CALOR + H 2 H 3 C-CH 2 -CH 3 Ni/CALOR + Cl 2 Cl-CH 2 -CH 2 Cl

3. 2. 2. CICLOBUTANO Ni/CALOR + H 2 H 3 C-CH 2 -CH 3 Ni/CALOR + Cl 2 Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

1. 1. 1. CICLOPENTANO + H 2 H 3 C-CH 2 CH 2 -CH 3 Cl + Cl 2

1. 1. 1. CICLO-HEXANO NÃO REAGE COM H 2 – NGULO 109 o 28’ (TODOS OS CICLANOS COM MAIS DE 6 CARBONOS) Cl + Cl 2

4. REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO: 4. 1. ELIMINAÇÃO INTRAMOLECULAR DE HALETOS ORG NICOS. PRODUZ ALCENOS É FEITA COM KOH EM MEIO ALCOÓLICO. O HIDROGÊNIO MAIS FACILMENTE ELIMINADO: C TERC MAIOR C SEC MAIOR C PRIMÁRIO, O QUE IRÁ DETERMINAR O COMPOSTO OBTIDO EM MAIOR QUANTIDADE.

EXEMPLO PROPENO. : 2 -CLOROPROPANO PRODUZ Cl H 3 C-CH-CH 3 + KOH KCl + HOH + H 2 C=CH 2 -CH 3

4. 2. ELIMINAÇÃO INTRAMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ALCENOS. ÁCIDO SULFÚRICO COMO CATALISADOR E 170 O C. EXEMPLO: ETANOL PRODUZ ETENO H OH H 2 C – CH 2 HOH + H 2 C=CH 2

4. 3. ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ÉTERES. PRESENÇA DE ÁCIDO SULFÚRICO E 140 O C. H 3 C-CH 2 -OH + HO-CH 2 -CH 3 HOH + H 3 C-CH 2 -O-CH 2 -CH 3

4. 4. ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS. PRODUZ ANIDRIDOS. OCORRE NA PRESENÇA DE AGENTES DESIDRATANTES COMO ÁCIDO SULFÚRICO, PENTÓXIDO DE DIFÓSFORO OU ÁCIDO FOSFÓRICO. O O H 3 C-C C-CH 3 HOH + OH HO + H 3 C-C - O - C-CH 3

5. PRINCIPAIS ESPECÍFICAS. REAÇÕES ORG NICAS 5. 1. COMBUSTÃO: EXEMPLO COMBUSTÃO DO PROPANO: COMBUSTÃO TOTAL CH 3 -CH 2 -CH 3 + 5 O 2 3 CO 2 +4 H 2 O COMBUSTÃO PARCIAL CH 3 -CH 2 -CH 3 + 7/2 O 2 3 CO +4 H 2 O COM FORMAÇÃO DE FULIGEM CH 3 -CH 2 -CH 3 + 2 O 2 3 C +4 H 2 O

5. 2. SALIFICAÇÃO. É A REAÇÃO ENTRE UM ÁCIDO CARBOXÍLICO E UMA BASE DE ARRHENIUS. EXEMPLO: ÁCIDO PALMÍTICO E HIDRÓXIDO DE SÓDIO PRODUZ PALMITATO DE SÓDIO (SABÃO) E ÁGUA. C 15 H 31 COOH + Na. OH C 15 H 31 COONa +H 2 O

5. 3. ESTERIFICAÇÃO - REAÇÃO DE FISCHER . ÁCIDO + ÁLCOOL PRODUZ ÉSTER + ÁGUA (EQUILÍBRIO). EXEMPLO: H 3 C-COOH + HOCH 2 CH 3 HOH + O + H 3 C-C-O-CH 2 -CH 3

5. 6. OXIDAÇÃO E REDUÇÃO. OXIDAÇÃO - AÇÃO DO [O]. REDUÇÃO - AÇÃO DO [H]. 5. 6. 1. OZONÓLISE DE ALCENOS - SE AMBOS OS CARBONOS DA DUPLA SÃO PRIMÁRIOS OU SECUNDÁRIOS PRODUZ ALDEÍDOS. H 2 C=CH-CH 3 + O 3 + H 2 O H-C=O + O=C-CH 3 + H 2 O 2 H

6. 2. SE AMBOS OS CARBONOS QUE FAZEM PARTE DA DUPLA SÃO TERCIÁRIOS PRODUZ CETONAS. H 3 C - C = C - CH 2 - CH 3 + O 3 + H 2 O CH 3 H 3 C - C = O + O = C - CH 2 - CH 3 + H 2 O 2 CH 3

6. 3. SE UM DOS CARBONOS QUE FAZ PARTE DA DUPLA LIGAÇÃO É PRIMÁRIO OU SECUNDÁRIO E O OUTRO É TERCIÁRIO. H 3 C-C = CH-CH 3 + O 3 + H 2 O CH 3 H 3 C-C = O + O= CH-CH 3 + H 2 O 2 CH 3

7. OXIDAÇÃO BRANDA - OCORRE COM PERMANGANATO DE POTÁSSIO EM MEIO BÁSICO. NA OXIDAÇÃO BRANDA, APENAS A LIGAÇÃO PI É ROMPIDA SENDO SUBSTITUÍDA POR LIGAÇÕES SIGMAS FEITAS COM GRUPOS OH. 7. 1. ALCENO PRODUZ DIOL VICINAL. KMn. O 4 H 2 C = CH 2 +2[O] H 2 C – CH 2 - H O/OH 2 OH OH

7. 2. ETINO PRODUZ ETANODIAL KMn. O 4/BÁSICO H-C = C-H + 4[O] O = C – C = O + H H + H 2 O 2

7. 3. ALCINO COM TRIPLA ENTRE CARBONOS SECUNDÁRIOS PRODUZ DICETONA (DIONA). KMn. O 4/BÁSICO O O H 3 C-C=C-CH 3 + 4[O] H 3 C – C - CH 3 + 2 H 2 O.

7. 4. ALCINO COM TRIPLA ENTRE CARBONOS PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO PRODUZ ALDEÍDOCETONA (FUNÇÃO MISTA). KMn. O 4/BÁSICO O H 3 C-C=CH + 4[O] H 3 C-C-C=O + 2 H 2 O H Básico Branda

8. OXIDAÇÃO ENÉRGICA - OCORRE COM PERMANGANATO DE POTÁSSIO EM MEIO ÁCIDO HÁ RUPTURA DA CADEIA. 8. 1. DUPLA EM CARBONO PRIMÁRIO. PRODUZ ÁCIDO CARBÔNICO QUE SE DECOMPÕE EM ÁGUA E GÁS CARBÔNICO. H-C = C-H + 6 [O] 2 H 2 CO 3 2 CO 2 + 2 H 2 O Enérgica Ácido

8. 2. DUPLA EM CARBONO SECUNDÁRIO PRODUZ ÁCIDO CARBOXÍLICO. KMn. O 4/H+ H 3 C-C=C-CH 3 + 4[O] 2 H 3 C-COOH

8. 3. DUPLA EM CARBONO TERCIÀRIO PRODUZ CETONA. KMn. O 4/H+ H 3 C - C = C - CH 3 + 2[O] 2 H 3 C - C = O CH 3

9. OXIDAÇÃO DE ÁLCOOIS. O DICROMATO DE POTÁSSIO EM MEIO ÁCIDO É MUITO USADO NA OXIDAÇÃO BRANDA DE ÁLCOOIS. 9. 1. METANOL - OXIDAÇÃO PARCIAL PRODUZ METANAL E ÁCIDO METANÓICO. A TOTAL PRODUZ GÁS CARBÔNICO E ÁGUA. H 3 C-OH + 3[O] H 2 O + HC=O +[O] H H-COOH H 2 O + CO 2 OXIDAÇÃO DE ÁLCOOIS: K 2 Cr 2 O 7/H+

9. 2. ÁLCOOL PRIMÁRIO. PARCIAL PRODUZ ALDEÍDO E TOTAL ÁCIDO CARBOXÍLICO. K 2 Cr 2 O 7/H+ H 3 C-CH 2 OH + [O] H 2 O + H 3 C-C=O H K 2 Cr 2 O 7/H+ H 3 C-C=O + [O] H H 3 C-COOH

9. 3. ÁLCOOL SECUNDÁRIO. A OXIDAÇÃO TOTAL PRODUZ CETONA. OH K 2 Cr 2 O 7/H+ O H 3 C–C–CH 3 + [O] H 3 C–C–CH 3 + H 2 O

9. 4. O ÁLCOOL TERCIÁRIO NÃO OXIDA OH H 3 C–C–CH 3 + [O] NÃO REAGE CH 3

10. REDUÇÃO DE ÁCIDOS, ALDEÍDOS E CETONAS. OCORRE COM ZINCO EM PRESENÇA DE ÁCIDO CLORÍDRICO. 10. 1. ALDEÍDO. REDUÇÃO TOTAL PRODUZ ÁLCOOL PRIMÁRIO H 3 C-C=O + 2[H] H 3 C-CH 2 -OH H

10. 2. ÁCIDO CARBOXÍLICO. REDUÇÃO PARCIAL PRODUZ ALDEÍDO E TOTAL ÁLCOOL PRIMÁRIO. H 3 C-C=O + 2[H] H 2 O + H 3 C-C=O +2[H] OH H 3 C-CH 2 -OH

ÁLCOOL PRIMÁRIO OXIDAÇÃO REDUÇÃO ALDEÍDO OXIDAÇÃO REDUÇÃO ÁCIDO CARBOXÍLICO

10. 3. CETONA. REDUÇÃO TOTAL PRODUZ ÁLCOOL SECUNDÁRIO. O OH H 3 C-C-CH 3 + 2[H] H 3 C-C-CH 3

ÁLCOOL SECUNDÁRIO OXIDAÇÃO REDUÇÃO CETONA